Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung, insbesondere zur Beheizung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to an electrical heating device, in particular for heating an interior of a motor vehicle.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise einen beheizbaren Fahrzeuginnenraum auf. Dazu weisen Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor üblicherweise einen im Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors angeschlossenen Heizungswärmeübertrager auf, durch welchen vom Verbrennungsmotor erwärmtes heißes Kühlmittel strömt. Das Kühlmittel wird dabei primär verwendet, um den Verbrennungsmotor zu kühlen. Die Abwärme des Verbrennungsmotors wird auf das Kühlmittel übertragen und wird im Heizungswärmeübertrager zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums eingesetzt. Dabei wird die durch den Heizungswärmeübertrager strömende Luft durch Wärmeübertrag von dem Kühlmittel erwärmt und dem Fahrzeuginnenraum zugeführt.Motor vehicles usually have a heated vehicle interior. For this purpose, motor vehicles with an internal combustion engine usually have a heating heat exchanger connected in the cooling circuit of an internal combustion engine, through which heated hot coolant flows from the internal combustion engine. The coolant is primarily used to cool the engine. The waste heat of the internal combustion engine is transferred to the coolant and is used in the heating heat exchanger for heating the vehicle interior. In this case, the air flowing through the heating heat exchanger air is heated by heat transfer from the coolant and supplied to the vehicle interior.
Insbesondere Kraftfahrzeuge mit verbrauchsarmen Verbrennungsmotoren, die weniger Abwärme erzeugen und Kraftfahrzeuge mit Plug-In/Range Extender, benötigen für die Innenraumbeheizung Zuheizeinrichtungen. Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb benötigen Heizeinrichtungen, da eine Erwärmung mit vom Verbrennungsmotor erwärmtem Kühlmittel bei diesen Kraftfahrzeugen grundsätzlich nicht zur Verfügung steht, weil sie keinen Verbrennungsmotor aufweisen aber dennoch der Fahrzeuginnenraum zu erwärmen ist, damit die Insassen beispielsweise im Winter angenehme Bedingungen vorfinden.In particular, motor vehicles with low-consumption internal combustion engines, which generate less waste heat and motor vehicles with plug-in / range extender, need for indoor heating Zuheizeinrichtungen. Motor vehicles with electric drive need heaters, since heating with heated by the engine coolant in these vehicles is not available in principle, because they have no engine but still the vehicle interior is to warm, so that the occupants find, for example, in winter pleasant conditions.
Dabei ist vor allem in der Startphase und/oder bei geringen Außentemperaturen ein Zuheizen bzw. ein Heizen erwünscht oder notwendig.In this case, especially in the start phase and / or at low outside temperatures, a heating or heating is desired or necessary.
Hierfür sind verschiedene Heizeinrichtungen bzw. Zuheizeinrichtungen bekannt geworden, wie beispielsweise elektrische Zuheizeinrichtungen, Wärmepumpeneinrichtungen, Brennstoffheizer sowie eine Zuheizung mittels Abgas-Wärmeübertragern.For this purpose, various heating devices or Zuheizeinrichtungen have become known, such as electrical Zuheizeinrichtungen, heat pump devices, fuel heater and an additional heating by means of exhaust gas heat exchangers.
Die Bezeichnungen Heizung und Zuheizung und die Bezeichnungen Heizer und Zuheizer werden im Nachfolgenden im Sinne der vorliegenden Erfindung synonym verwendet.The terms heater and heater and the terms heater and heater are used interchangeably hereinafter in the context of the present invention.
Die elektrische Zuheizung hat den Vorteil, dass die dafür notwendigen elektrischen Heizeinrichtungen im Vergleich zu anderen Lösungen relativ kostengünstig sind und dass die erzeugte Wärme relativ spontan spürbar ist, weil die elektrische Leistung quasi sofort in spürbare Wärme umgesetzt wird. Weiterhin sind elektrische Heizeinrichtungen platzsparend und damit in einem Kraftfahrzeug flexibel einbaubar.The electric auxiliary heating has the advantage that the necessary electrical heaters are relatively inexpensive compared to other solutions and that the heat generated is relatively spontaneous, because the electrical power is almost immediately converted into noticeable heat. Furthermore, electric heaters are space-saving and thus flexibly installable in a motor vehicle.
Für hybridisierte Fahrzeuge oder rein elektrisch betriebene Fahrzeuge ist der Stellenwert der elektrischen Heizung bzw. Zuheizung noch größer, da eine Erwärmung über Abwärme des Verbrennungsmotors nicht möglich ist. Bei solchen Kraftfahrzeugen werden elektrische Leistungen von etwa 5 kW bis 10 kW benötigt. Dies bedeutet auch, dass eine hohe Leistungsdichte vorteilhaft ist. Bei solchen Kraftfahrzeugen liegt die Bordnetzspannung meist über 60 V, teilweise sogar über 300 V bis hin zu 800 V oder mehr. Aufgrund der hohen geforderten Heizleistungen am (Zu-)Heizer wird auch diese elektrische Heizeinrichtung mit der hohen Spannung betrieben, um die im Betrieb auftretende Stromstärke möglichst gering zu halten.For hybridized vehicles or purely electrically powered vehicles, the importance of electric heating or heating is even greater, since heating via waste heat of the internal combustion engine is not possible. In such vehicles electrical power of about 5 kW to 10 kW are needed. This also means that a high power density is advantageous. In such vehicles, the vehicle electrical system voltage is usually above 60 V, sometimes even over 300 V up to 800 V or more. Due to the high required heating power at the (in) heater also this electric heater is operated with the high voltage to keep the current occurring during operation current as low as possible.
Ein solcher Heizer bzw. Zuheizer als Heizeinrichtung für Hochvoltanwendungen, also für Spannungen über 60 V, muss so ausgebildet sein, dass eine Gefährdung durch die Heizeinrichtung im Betrieb oder bei einer Wartung ausgeschlossen werden kann.Such a heater or auxiliary heater as a heater for high-voltage applications, ie for voltages above 60 V, must be designed so that a risk from the heater during operation or during maintenance can be excluded.
Bei den elektrischen Heizeinrichtungen als Zuheizer oder als alleinige Heizer gibt es grundsätzlich die Möglichkeit, dass die elektrische Leistung direkt in ein flüssiges Medium, wie beispielsweise ein Kühlmittel, geleitet wird, welches über einen weiteren Wärmetauscher die Wärme in den Innenraum des Kraftfahrzeugs abgibt. Eine solche Heizeinrichtung wird auch als kühlmittelseitige Heizeinrichtung bezeichnet. Dabei kann als flüssiges Medium auch Wasser oder eine Wassermischung verwendet werden, beispielsweise eine Wasser-Glykol-Mischung o.Ä.In the electric heaters as a heater or sole heater there is always the possibility that the electrical power is passed directly into a liquid medium, such as a coolant, which emits heat via another heat exchanger in the interior of the motor vehicle. Such a heater is also referred to as a coolant-side heater. In this case, water or a water mixture can also be used as the liquid medium, for example a water-glycol mixture or the like.
Auch gibt es die Möglichkeit, dass die elektrische Leistung an die Luft abgegeben wird und diese erwärmte Luft für die Beheizung des Innenraums herangezogen wird. Eine solche Heizeinrichtung wird auch als luftseitige Heizeinrichtung bezeichnet.There is also the possibility that the electrical power is released into the air and this heated air is used for the heating of the interior. Such a heater is also referred to as an air-side heater.
Die luftseitigen Heizeinrichtungen sind zeitlich spontaner, da die elektrische Energie zu nahezu hundert Prozent in Lufterwärmung umgesetzt wird. Der Wirkungsgrad liegt bei nahezu hundert Prozent. Er kann sinnvollerweise jedoch nur zur Erwärmung des Innenraumes der Fahrzeugkabine eingesetzt werden. Ebenso ist er sinnvollerweise im Fahrzeuginnenraum, also im Klimagerät, integriert. Die Integration einer Hochspannungskomponente im Innenraum ist sicherheitsbedingt jedoch aufwendig und bedeutet in der Regel eine aufwändigere Konstruktion des Klimageräts, was die Kosten erhöht.The air-side heaters are temporally more spontaneous, since the electrical energy is converted to almost one hundred percent in air heating. The efficiency is nearly one hundred percent. However, it can usefully be used only for heating the interior of the vehicle cabin. Likewise, it is usefully integrated in the vehicle interior, ie in the air conditioner. The integration of a high voltage component in the interior is safety-related, however, consuming and usually means a more complex construction of the air conditioner, which increases the cost.
Die kühlmittelseitige Heizeinrichtung für flüssiges Medium ist in ihrer Heizwirkung nicht ganz so spontan und effizient, da die elektrische Energie erst genutzt wird, um das Fluid, beispielsweise in einem kleinen Wasserkreislauf, aufzuwärmen. An einem separaten Kühlmittel/Luft-Wärmeübertrager, wie bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, wird das erwärmte Fluid bzw. Wasser genutzt, um die in den Innenraum einströmende Luft zu erwärmen. The coolant-side heating means for liquid medium is not quite so spontaneous and efficient in its heating effect, since the electrical energy is only used to warm up the fluid, for example in a small water cycle. At a separate coolant / air heat exchanger, such as in a motor vehicle with an internal combustion engine, the heated fluid or water is used to heat the air flowing into the interior space.
Es befindet sich dabei vorzugsweise keine Hochspannungskomponente im Innenraum des Kraftfahrzeugs. Auch ist es bei dieser Konstellation vorteilhaft, dass die kühlmittelseitige Heizeinrichtung an verschiedenen Stellen außerhalb des Innenraums im Kraftfahrzeug angebracht werden kann. Das Klimagerät kann wie bei einem klassischen Kraftfahrzeug genutzt werden, ohne dass große konstruktive Änderungen notwendig werden. Ein weiterer Vorteil der kühlmittelseitigen Heizeinrichtung ist die Möglichkeit, eine Batterie, beispielsweise bei einem reinen Elektrofahrzeug, durch das warme Wasser bzw. durch das Kühlmittel mit zu beheizen bzw. aufwärmen zu können.There is preferably no high-voltage component in the interior of the motor vehicle. It is also advantageous in this constellation that the coolant-side heating device can be mounted at different locations outside of the interior in the motor vehicle. The air conditioner can be used as in a classic motor vehicle, without major structural changes are necessary. Another advantage of the coolant-side heater is the ability to heat or heat a battery, for example, in a pure electric vehicle, by the warm water or by the coolant with.
Im Stand der Technik sind verschiedene kühlmittelseitige Heizeinrichtungen bekannt geworden. Die DE 10 2010 060 446 A1 offenbart eine Widerstandsheizeinrichtung mit einer wendelförmigen Heizwendel in einem kühlmitteldurchströmten Gehäuse. In dieser Heizwendel befindet sich ein wiederum wendelförmiger Heizdraht. Der Spannungsabfall bzw. der Stromfluss erfolgt entlang dieses wendelförmig gewickelten Heizdrahtes. Die Konstruktion ist allerdings sehr aufwändig und damit auch in der Herstellung teuer.In the prior art, various coolant-side heaters have become known. The DE 10 2010 060 446 A1 discloses a resistance heater having a helical heating coil in a coolant-flowed housing. In this heating coil is a turn helical heating wire. The voltage drop or the current flow takes place along this helically wound heating wire. However, the construction is very complex and therefore expensive to manufacture.
Es sind auch Heizeinrichtungen mit PTC-Heizelementen bekannt, die mittels Kontaktelektroden bestromt werden, siehe die EP 1 872 986 A1 . Die Heizelemente geben ihre Wärme nur indirekt an das Kühlmittel, da die Heizeinheit bestehend aus Heizelementen und Kontaktelektroden elektrisch isoliert ist. Die Wärme muss dabei zumindest durch die elektrische Isolation aus schlecht thermisch leitenden Materialien und durch das Gehäuse des kühlmittelführenden Kanals, um das Kühlmittel zu erwärmen. Bei dem Gehäuse handelt es sich um einen recht massiven Gusskörper, der U-förmige Ausnehmungen aufweist, die in die Fluidkammern hineinragen. Das Kühlmittel strömt dann um die U-förmigen Ausnehmungen mäanderförmig herum. In diesen Fluidkammern sitzen die Heizelemente, die auf beiden Seiten isoliert sind. Die Heizeinheit bestehend aus PTC-Heizelementen und Kontaktelektroden wird dann mit einem Klemmkeil aus Aluminium in die U-förmigen Ausnehmungen eingepresst. Durch diese Verpressung erfolgen die elektrische Kontaktierung zwischen PTC-Heizelementen und Kontaktelektroden und die thermische Kontaktierung zwischen Heizeinheit und U-förmiger Ausnehmung. Solche Heizeinrichtungen sind auch durch die EP 2 637 475 A1 und durch die EP 2 440 004 B1 bekannt geworden.There are also known heaters with PTC heating elements, which are energized by means of contact electrodes, see the EP 1 872 986 A1 , The heating elements give their heat only indirectly to the coolant, since the heating unit consisting of heating elements and contact electrodes is electrically insulated. The heat must thereby at least by the electrical insulation of poorly thermally conductive materials and by the housing of the coolant-carrying channel to heat the coolant. The housing is a fairly solid cast body having U-shaped recesses which project into the fluid chambers. The coolant then flows around the U-shaped recesses meandering around. In these fluid chambers sit the heating elements, which are insulated on both sides. The heating unit consisting of PTC heating elements and contact electrodes is then pressed with a clamping wedge of aluminum in the U-shaped recesses. By this compression, the electrical contact between PTC heating elements and contact electrodes and the thermal contact between the heating unit and U-shaped recess. Such heaters are also by the EP 2 637 475 A1 and through the EP 2 440 004 B1 known.
Die Heizeinrichtungen gemäß dem Stand der Technik weisen dabei auch Nachteile auf.The heating devices according to the prior art also have disadvantages.
Die kühlmittelseitigen Widerstandsheizer weisen keine Eigensicherheit der Heizeinheit bezüglich einer Temperaturüberhöhung auf. Daher ist eine Temperaturüberwachung und eine entsprechende Abschaltung notwendig, beispielsweise bei einem plötzlichen Stillstand des Kühlmittelvolumenstroms.The coolant-side resistance heaters have no intrinsic safety of the heating unit with respect to a temperature increase. Therefore, a temperature monitoring and a corresponding shutdown is necessary, for example, in a sudden standstill of the coolant flow rate.
Die kühlmittelseitigen PTC-Heizeinrichtungen weisen üblicherweise eine hohe Anzahl an Heizeinheiten auf, die aus 2 Kontaktelektroden und PTC-Heizelementen und Isolationen bestehen. Dadurch resultiert ein eher hoher Montageaufwand. Durch die Gussgehäuse resultieren schwere und große Ausführungen.The coolant-side PTC heaters usually have a large number of heating units consisting of 2 contact electrodes and PTC heating elements and insulation. This results in a rather high installation costs. The cast iron housings result in heavy and large designs.
Im Gegensatz zu PTC-Heizeinrichtungen können sich Widerstandsheizeinrichtungen nicht oder nur sehr bedingt selbst regulieren. Eine sehr begrenzte Selbstregulierung kann durch die Verwendung eines Heizdrahtes erreicht werden, der eine PTC-Widerstandscharakteristik aufweist. Dennoch kann bei Ausbleiben ausreichender Kühlung nicht verhindert werden, dass Überhitzungen des Heizdrahtes oder des Wärmeübertragers auftreten.In contrast to PTC heaters, resistance heaters can not or only to a limited extent self-regulate. Very limited self-regulation can be achieved by using a heating wire having a PTC resistance characteristic. Nevertheless, it can not be prevented in the absence of sufficient cooling that overheating of the heating wire or the heat exchanger occur.
Die DE 10 2010 0660 446 A1 offenbart eine Widerstandsheizeinrichtung, welche drei benachbart angeordnete Heizstufen als Heizdrahtwindungen aufweist, welche PTC-Widerstandscharakteristik aufweisen. Durch die Widerstandsänderung infolge Temperaturänderung lässt sich so evtl. eine Aussage über das Vorhandensein eines Kühlmittels und über eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit des zu erwärmenden Kühlmittels treffen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass man durch die drei Stufen insgesamt sechs Durchtritte in der Anschlussplatte benötigt. Je mehr Durchtritte und Heizwendeln vorhanden sind, desto mehr elektrische Anschlussstellen sind notwendig, die verbunden werden müssen. Dies führt zu einer erhöhten Möglichkeit von potentiellen Fehlerquellen und zu einer erhöhten Anzahl von desto mehr Lötstellen, die eine potentielle Gefahr für Undichtigkeiten der Heizeinrichtung darstellen. Da jede Heizstufe aus mehreren Windungen besteht, besteht die Gefahr, dass es lokal zu Überhitzungen kommen kann, ohne dass diese Überhitzungen detektiert werden. Das könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn im stehenden Einbauzustand sich nur die erste Windung der ersten Heizstufe außerhalb des Kühlmittels befindet. Diese erste Windung kann sich entsprechend übermäßig erhitzen ohne dabei eine ausreichende Widerstandsänderung herbeizuführen, da der größte Teil der Heizstufe noch von Kühlmittel benetzt wird. Solche Situationen können beispielsweise durch einen schleichenden Kühlmittelverlust oder durch einen Kühlmittelpumpenausfall entstehen.The DE 10 2010 0660 446 A1 discloses a resistance heater having three adjacently arranged heating stages as filament windings having PTC resistance characteristics. The change in resistance as a result of temperature change makes it possible to make a statement about the presence of a coolant and about a sufficient flow velocity of the coolant to be heated. The disadvantage here, however, is that you need a total of six passages through the three stages in the connection plate. The more passages and heating coils are present, the more electrical connection points are necessary, which must be connected. This leads to an increased possibility of potential sources of error and to an increased number of more solder joints, which pose a potential danger for leaks of the heater. Since each heating stage consists of several turns, there is a risk that overheating may occur locally without these overheating being detected. This could be the case, for example, when only the first turn of the first heating stage is outside the coolant in the standing installation state. This first turn can overheat accordingly without causing a sufficient change in resistance, since the major part of the heating stage still of coolant is wetted. Such situations can arise, for example, by a creeping loss of coolant or by a coolant pump failure.
Weiterhin gibt es Anordnungen und Ausrichtungen der Heizeinrichtung, die in Verbindung mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels zu Situationen führen können, bei welchen sich große stationäre oder pulsierende Dampfblasen bilden können. Solche Situationen können beispielsweise bei längeren steilen Bergfahrten entstehen.Furthermore, there are arrangements and orientations of the heater, which, in conjunction with low flow rates of the coolant can lead to situations in which large stationary or pulsating vapor bubbles can form. Such situations can arise, for example, on longer steep climbs.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, object, solution, advantages
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Heizeinrichtung zu schaffen, die gegenüber dem Stand der Technik einfach und kostengünstig herzustellen ist und dennoch gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.It is the object of the invention to provide an electric heater that is simple and inexpensive to manufacture over the prior art and yet is improved over the prior art.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung mit einem Gehäuse, wobei in dem Gehäuse zumindest zwei, insbesondere gegenüber dem Gehäuse abgeschlossene, fluiddurchströmbare Wärmeübertragereinheiten und zumindest ein Heizregister angeordnet sind, wobei das zumindest eine Heizregister in thermischem Kontakt mit zumindest einer Wärmeübertragereinheit oder mit zwei der Wärmeübertragereinheiten steht zum Wärmeaustausch zwischen dem Heizregister und der jeweiligen Wärmeübertragereinheit, wobei in dem Gehäuse weiterhin eine Steuereinheit vorgesehen ist zur Steuerung des zumindest einen Heizregisters, wobei die jeweilige Wärmeübertragereinheit jeweils zumindest einen Zuflussanschluss und zumindest einen Abflussanschluss aufweist, wobei die Wärmeübertragereinheiten derart fluidströmungsverschaltet sind, dass sie seriell und/oder parallel durchströmbar sind. Dies kann bedeuten, dass alle Wärmeübertragereinheiten von einem Fluid seriell durchströmt werden, wenn sie mit einem Fluidstrom versorgt werden oder dass alle Wärmeübertragereinheiten von einem Fluid parallel durchströmt werden, wenn sie mit einem Fluidstrom versorgt werden oder dass einzelne Wärmeübertragereinheiten von einem Fluid seriell durchströmt werden, wenn sie mit einem Fluidstrom versorgt werden und dass einige Wärmeübertragereinheiten von einem Fluid parallel durchströmt werden, wenn sie mit einem Fluidstrom versorgt werden. So können mehrere Wärmeübertragereinheiten parallel verschaltet sein, die wiederum mit anderen Wärmeübertragereinheiten seriell verschaltet sind, die auch wiederum parallel verschaltet sind. So kann beispielsweise eine serielle Schaltung paralleler Wärmeübertragereinheiten erreicht werden. Dabei sind die jeweiligen Wärmeübertragereinheiten als Baueinheit in dem Gehäuse integriert. So kann je nach Leistungsbedarf und Bauraum eine geeignete Konfiguration gefunden werden.An embodiment of the invention relates to an electric heater having a housing, wherein in the housing at least two, in particular sealed with respect to the housing, fluid-flow heat transfer units and at least one heater are arranged, wherein the at least one heater in thermal contact with at least one heat exchanger unit or with two of the Heat exchanger units is for heat exchange between the heating coil and the respective heat exchanger unit, wherein in the housing further comprises a control unit is provided for controlling the at least one heating register, wherein the respective heat exchanger unit each having at least one inflow port and at least one outflow port, wherein the heat transfer units are fluid flow-connected, that they can be flowed through in series and / or in parallel. This can mean that all heat transfer units are serially flowed through by a fluid when they are supplied with a fluid flow or by a fluid flowing parallel through all heat transfer units when they are supplied with fluid flow or when individual heat transfer units are serially flowed through by a fluid, when they are supplied with fluid flow and that some heat transfer units are flowed through in parallel by a fluid when they are supplied with a fluid flow. Thus, several heat exchanger units can be connected in parallel, which in turn are connected in series with other heat exchanger units, which in turn are also connected in parallel. For example, a serial connection of parallel heat exchanger units can be achieved. The respective heat transfer units are integrated as a unit in the housing. Thus, depending on power requirements and installation space, a suitable configuration can be found.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Fluidleitungs- und verteilungsmittel vorgesehen sind zum Verbinden von zumindest einem ersten Zuflussanschluss einer ersten Wärmeübertragereinheit mit einem zweiten Zuflussanschluss einer zweiten Wärmeübertragereinheit und/oder zum Verbinden von zumindest einem ersten Abflussanschluss einer ersten Wärmeübertragereinheit mit einem zweiten Abflussanschluss einer zweiten Wärmeübertragereinheit und/oder zum Verbinden von zumindest einem Abflussanschluss einer ersten Wärmeübertragereinheit mit einem Zuflussanschluss einer zweiten Wärmeübertragereinheit. Dadurch kann eine vorteilhafte Verschaltung der Wärmeübertragereinheiten durch geeignete Wahl der Fluidleitungs- und verteilungsmittel erreicht werden.It is particularly advantageous if fluid line and distribution means are provided for connecting at least one first inlet connection of a first heat exchanger unit to a second inlet connection of a second heat exchanger unit and / or for connecting at least one first outlet connection of a first heat exchanger unit to a second outlet connection of a second heat exchanger unit or for connecting at least one outflow connection of a first heat exchanger unit to an inflow connection of a second heat exchanger unit. As a result, an advantageous interconnection of the heat exchanger units can be achieved by a suitable choice of the fluid conduit and distribution means.
Die Wärmeübertragereinheiten können als Baueinheiten gefertigt werden und die Verschaltung der angeordneten Wärmeübertragereinheiten erfolgt durch die gewählten und angeordneten Fluidleitungs- und verteilungsmittel. The heat exchanger units can be manufactured as structural units and the interconnection of the arranged heat exchanger units takes place through the selected and arranged fluid conduit and distribution means.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn die Fluidleitungs- und verteilungsmittel entsprechend mit einem Zuflussanschluss und/oder mit einem Abflussanschluss verbunden sind, wobei die Verbindung zwischen dem Fluidleitungs- und verteilungsmittel und dem Zuflussanschluss oder dem Abflussanschluss eine Dichtstelle ausbildet, welche die Verbindung abdichtet. Dabei kann die Dichtstelle durch eine Verlötung, Verklebung, Verschweißung oder durch Einsatz von Dichtelementen, wie O-Ringen etc., abgedichtet ausgebildet werden.According to one embodiment, it is advantageous if the fluid conduit and distribution means are respectively connected to an inflow port and / or to an outflow port, the connection between the fluid conduit and distribution means and the inflow port or the outflow port forming a sealing site which seals the connection. In this case, the sealing point can be formed by a soldering, gluing, welding or by the use of sealing elements, such as O-rings, etc., sealed.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn zumindest einzelne der Dichtstellen innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Diese sind dem äußeren Zugriff und äußeren Einwirkungen nicht zugänglich und daher besser geschützt. Dadurch kann eine robustere Gestaltung erreicht werden.In one embodiment, it is advantageous if at least some of the sealing points are arranged within the housing. These are not accessible to external access and external influences and therefore better protected. This allows a more robust design to be achieved.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn alle Dichtstellen innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Dadurch wird der Schutz vor äußerem Zugriff und äußeren Einwirkungen noch verbessert.It is particularly advantageous if all sealing points are arranged within the housing. This further improves the protection against external access and external influences.
Alternativ ist es auch vorteilhaft, wenn einzelne der Dichtstellen außerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Dadurch können diese Dichtstellen flexibler gehandhabt werden und es können auch nach Schließen des Gehäuses noch Varianten gestaltet werden.Alternatively, it is also advantageous if individual sealing points are arranged outside the housing. As a result, these sealing points can be handled more flexibly and variants can still be designed even after closing the housing.
Besonders hohe Flexibilität wird erreicht, wenn alle Dichtstellen außerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Particularly high flexibility is achieved if all sealing points are arranged outside the housing.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn ein Fluidleitungs- und verteilungsmittel als Rohrelement ausgebildet ist, welches einströmseitig anschließbar ist und ausströmseitig zum Verbinden von zumindest einem ersten Zuflussanschluss einer ersten Wärmeübertragereinheit mit einem zweiten Zuflussanschluss einer zweiten Wärmeübertragereinheit dient oder welches ausströmseitig anschließbar ist und einströmseitig zum Verbinden von zumindest einem ersten Abflussanschluss einer ersten Wärmeübertragereinheit mit einem zweiten Abflussanschluss einer zweiten Wärmeübertragereinheit dient oder einströmseitig zum Verbinden von zumindest einem Abflussanschluss einer ersten Wärmeübertragereinheit und abströmseitig zum Verbinden von zumindest einem Zuflussanschluss einer zweiten Wärmeübertragereinheit dient.In one embodiment, it is expedient if a fluid conduit and distribution means is designed as a tubular element which can be connected on the inflow side and serves for connecting at least one first inflow connection of a first heat exchanger unit to a second inflow connection of a second heat exchanger unit or which can be connected downstream and upstream of the inflow Connecting at least one first outflow connection of a first heat exchanger unit to a second outflow connection of a second heat exchanger unit is used or on the inflow side for connecting at least one outflow connection of a first heat exchanger unit and outflow side for connecting at least one inflow connection of a second heat exchanger unit.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Rohrelement y-förmig oder gabelförmig ausgebildet ist mit einem einströmseitigen rohrförmigen Bereich und zumindest zwei ausströmseitigen rohrförmigen Bereichen oder das Rohrelement y-förmig oder gabelförmig ausgebildet ist mit einem ausströmseitigen rohrförmigen Bereich und zumindest zwei einströmseitigen rohrförmigen Bereichen oder beiderseits y-förmig oder gabelförmig mit zumindest zwei einströmseitigen rohrförmigen Bereichen und zumindest zwei ausströmseitigen rohrförmigen Bereichen oder ein einfaches Rohrelement mit einem einströmseitigen rohrförmigen Bereich und einem ausströmseitigen rohrförmigen Bereich.It is also advantageous if the tube element is Y-shaped or fork-shaped with an inflow-side tubular region and at least two outflow-side tubular regions or the tube element is Y-shaped or fork-shaped with an outflow-side tubular region and at least two inflow-side tubular regions or both sides y -shaped or fork-shaped with at least two inflow-side tubular regions and at least two outflow-side tubular regions or a simple tube element with an inflow-side tubular region and an outflow-side tubular region.
Die y-förmige Gestaltung oder gabelförmige Gestaltung hat weiterhin den Vorteil, dass die angeschlossenen Wärmeübertragereinheiten definiert zueinander positioniert werden. Dadurch kann ein definierter Abstand der Wärmeübertragereinheiten erreicht und justiert werden, beispielsweise indem eine definierte laterale Positionierung eingenommen wird. Auch kann dadurch ein Toleranzausgleich in Abstandsrichtung erreicht werden, indem die Wärmeübertragereinheiten lateral verschoben werden.The y-shaped design or bifurcated design also has the advantage that the connected heat transfer units are positioned defined to each other. Thereby, a defined distance of the heat exchanger units can be achieved and adjusted, for example by a defined lateral positioning is taken. Also, a tolerance compensation in the distance direction can be achieved by the heat transfer units are laterally displaced.
Auch ist es vorteilhaft, insbesondere für die gehäuseinterne Verbindung, wenn ein Fluidleitungs- und verteilungsmittel ein Kragenelement aufweist, welches an einer Wärmeübertragereinheit ausgebildet ist und mit einer Öffnung oder einem Kragenelement einer anderen Wärmeübertragereinheit kooperiert.It is also advantageous, in particular for the housing-internal connection, when a fluid conduit and distribution means has a collar element which is formed on a heat exchanger unit and cooperates with an opening or a collar element of another heat exchanger unit.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.Further advantageous embodiments are described by the following description of the figures and by the subclaims.
Figurenlistelist of figures
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 2 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 3 eine perspektivische Teildarstellung des ersten oder des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 5 eine schematische Teildarstellung des ersten oder des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichtung,
- 6 eine schematische Teildarstellung des ersten oder des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichtung,
- 7 eine perspektivische Teildarstellung des ersten oder des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 8 eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 9 eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 10 eine Seitenansicht von Teilen der elektrischen Heizeinrichtung,
- 11 eine perspektivische Teildarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 12 eine Schnittdarstellung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 13 eine Explosionsdarstellung des Heizregisters der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 14 eine perspektivische Teildarstellung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 15 eine Schnittdarstellung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
- 16 eine perspektivische Darstellung von Teilen des Heizregisters,
- 17 eine weitere perspektivische Darstellung von Teilen des Heizregisters,
- 18 eine perspektivische Darstellung einer Platine einer Steuereinheit,
- 19 eine weitere perspektivische Darstellung der Platine der Steuereinheit, und
- 20 eine weitere perspektivische Darstellung der Platine der Steuereinheit.
The invention will be explained in more detail on the basis of several embodiments with reference to the figures of the drawings. Show it: - 1 a perspective view of an embodiment of an electric heater according to the invention,
- 2 a perspective view of another embodiment of the electric heater according to the invention,
- 3 a partial perspective view of the first or the second embodiment of the electric heater according to the invention,
- 4 an exploded perspective view of the first embodiment of the electric heater according to the invention,
- 5 a schematic partial view of the first or the second embodiment of the electric heater according to the invention,
- 6 a schematic partial view of the first or the second embodiment of the electric heater according to the invention,
- 7 a partial perspective view of the first or the second embodiment of the electric heater according to the invention,
- 8th a detailed representation of the electric heater according to the invention,
- 9 a detailed representation of the electric heater according to the invention,
- 10 a side view of parts of the electric heater,
- 11 a partial perspective view of a third embodiment of the electric heater according to the invention,
- 12 a sectional view of the third embodiment of the electric heater according to the invention,
- 13 an exploded view of the heating register of the electric heater according to the invention,
- 14 a partial perspective view of the third embodiment of the electric heater according to the invention,
- 15 a sectional view of the third embodiment of the electric heater according to the invention,
- 16 a perspective view of parts of the heating register,
- 17 another perspective view of parts of the heating register,
- 18 a perspective view of a board of a control unit,
- 19 another perspective view of the board of the control unit, and
- 20 another perspective view of the board of the control unit.
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Die 1 bis 20 zeigen in verschiedenen Darstellungen Ausführungsbeispiele einer elektrischen Heizeinrichtung 1 oder Details davon.The 1 to 20 show in various representations embodiments of an electric heater 1 or details of it.
Gemäß der 1 und 2 weist die erfindungsgemäße elektrische Heizeinrichtung 1 ein Gehäuse 2 auf, wobei in dem Gehäuse 2 zumindest eine, insbesondere gegenüber dem Gehäuse 2 abgeschlossene, fluiddurchströmbare Wärmeübertragereinheit 3 und zumindest ein Heizregister 4 angeordnet sind, siehe auch 3. Die 1 zeigt ein Gehäuse 2 einer ersten Ausführungsform mit einem ersten Gehäuseteil 101 und mit einem zweiten Gehäuseteil 102, die an einer Teilungsebene 103 aneinanderstoßen und dort abgedichtet miteinander verbunden sind. Vorteilhaft ist das Gehäuse 2 mit zwei oder mehr Gehäuseteilen 101, 102 ausgebildet, die miteinander zusammengesetzt und abgedichtet verbunden sind. So kann beispielsweise auch ein Gehäuseteil 104 auf das Gehäuseteil 102 aufgesetzt und mit diesem abgedichtet verbunden sein, um beispielsweise eine Steuereinheit abzudecken.According to the 1 and 2 has the inventive electric heater 1 a housing 2 on, being in the housing 2 at least one, in particular with respect to the housing 2 sealed, fluid-throughflow heat exchanger unit 3 and at least one heating register 4 are arranged, see also 3 , The 1 shows a housing 2 a first embodiment with a first housing part 101 and with a second housing part 102 at a division level 103 abut against each other and are sealed together there. The housing is advantageous 2 with two or more housing parts 101 . 102 formed, which are assembled and sealed together. For example, a housing part 104 on the housing part 102 be attached and sealed connected to this, for example, to cover a control unit.
Die Darstellung der 1 entspricht im Wesentlichen der Darstellung der 2, wobei in der 2 weiterhin zwei elektrische Anschlussstecker 110, 111 zur elektrischen Versorgung der elektronischen Steuereinheit 5 und/oder der Heizelemente des Heizregisters 4 und/oder zur Datenversorgung der Steuereinheit 5 vorgesehen sind.The presentation of the 1 corresponds essentially to the representation of the 2 , where in the 2 furthermore two electrical connection plugs 110 . 111 for the electrical supply of the electronic control unit 5 and / or the heating elements of the heating register 4 and / or for data supply to the control unit 5 are provided.
In dem Gehäuse 2 sind zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 und ein Heizregister 4 angeordnet, wobei das Heizregister 4 elektronisch gesteuert und elektrisch versorgt erwärmt wird, so dass es die Wärmeübertragereinheit 3 oder die Wärmeübertragereinheiten 3 erwärmen kann, so dass ein die zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 durchströmendes Fluid erwärmbar ist.In the case 2 are at least one heat exchanger unit 3 and a heating register 4 arranged, the heating register 4 electronically controlled and heated electrically, making it the heat exchanger unit 3 or the heat transfer units 3 can heat so that the at least one heat exchanger unit 3 flowing fluid is heated.
Die Wärmeübertragereinheit 3 bzw. die Wärmeübertragereinheiten 3 sind vorteilhaft für sich abgeschlossen ausgebildet und mit einem jeweiligen Zuflussanschluss und mit einem Abflussanschluss versehen. Diese Anschlüsse sind je nach Fluidverschaltung miteinander fluidverbunden, wobei das Gehäuse 2 der elektrischen Heizvorrichtung 1 einen Zuflussanschluss 7 für den Zufluss eines Fluids aufweist und einen Abflussanschluss 8 zum Abfluss des Fluids aufweist. Außerhalb des Gehäuses 2 oder innerhalb des Gehäuses 2 wird dann das einströmende Fluid vom Zuflussanschluss 7 auf die jeweils vorgesehenen Wärmeübertragereinheiten 3 verteilt und von diesen wieder gesammelt und zum Abflussanschluss 8 abgeleitet.The heat exchanger unit 3 or the heat transfer units 3 are advantageously designed to be self-contained and provided with a respective inflow port and with an outflow port. These connections are fluidly connected to each other depending on the fluid interconnection, wherein the housing 2 the electric heater 1 an inflow connection 7 for the inflow of a fluid and an outflow port 8th to the outflow of the fluid. Outside the case 2 or inside the case 2 then the inflowing fluid from the inflow port 7 on the respectively provided heat exchanger units 3 distributed and collected by these and the drain connection 8th derived.
Dadurch kann durch die jeweilige Wärmeübertragereinheit 3 ein zu erwärmendes Fluid strömen, welches von dem zumindest einen Heizregister 4 erwärmt wird.As a result, by the respective heat exchanger unit 3 to flow a fluid to be heated, which of the at least one heating coil 4 is heated.
Dabei ist das zumindest eine Heizregister 4 in einem thermischem Kontakt mit der zumindest einen Wärmeübertragereinheit 3, so dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Heizregister 4 und der zumindest einen Wärmeübertragereinheit 3 ermöglicht ist, wobei der Wärmeaustausch von dem Heizregister 4 auf das die Wärmeübertragereinheit 3 durchströmende Fluid erfolgt. Dieses Fluid wird erwärmt und kann anderweitig durch einen Heizungswärmetauscher strömen und beispielsweise den Passagierraum oder andere Aggregate, wie beispielsweise eine Batterie, erwärmen.This is at least one heater 4 in thermal contact with the at least one heat transfer unit 3 , allowing a heat exchange between the heating coil 4 and the at least one heat transfer unit 3 allows, with the heat exchange from the heating coil 4 on the heat exchanger unit 3 flowing fluid takes place. This fluid is heated and may otherwise flow through a heater core and, for example, heat the passenger compartment or other equipment, such as a battery.
In dem Gehäuse 2 ist weiterhin eine Steuereinheit 5 vorgesehen, zur Steuerung des zumindest einen Heizregisters 4. Dabei wird die Steuereinheit 5 von einem Gehäuseteil 6 des Gehäuses 2 abgedeckt, vorzugsweise abgedichtet und nach außen hin gekapselt, so dass weder Feuchtigkeit noch Staub oder Schmutz etc. eindringen können.In the case 2 is still a control unit 5 provided for controlling the at least one heating register 4 , In the process, the control unit becomes 5 from a housing part 6 of the housing 2 covered, preferably sealed and encapsulated to the outside, so that neither moisture nor dust or dirt, etc. can penetrate.
Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung. Man erkennt ein unteres Gehäuseteil 101 des Gehäuses 2. Darin wird eine erste Wärmeübertragereinheit 3 angeordnet. Diese weist jeweils einen eigenen Zuflussanschluss 107 und einen eigenen Abflussanschluss 108 auf. Diese sind mit Fluidleitungs- und Verteilmitteln 120 verbunden, welche ein Fluid ausgehend von dem Zuflussanschluss 7 zur Wärmeübertragereinheit 3 führen und von der Wärmeübertragereinheit 3 wieder zum Abflussanschluss 8 abführen.The 4 shows an embodiment of an electric heater according to the invention 1 in an exploded view. One recognizes a lower housing part 101 of the housing 2 , This will be a first heat exchanger unit 3 arranged. This each has its own inflow connection 107 and a private outlet connection 108 on. These are with Fluidleitungs- and distribution agents 120 connected, which is a fluid from the inflow port 7 to the heat exchanger unit 3 lead and from the heat exchanger unit 3 back to the drain connection 8th dissipate.
Weiterhin ist ein Heizregister 4 vorgesehen. Dieses Heizregister 4 ist auf der ersten Wärmeübertragereinheit 3 angeordnet, insbesondere darauf befestigt, wie verklebt oder verpresst oder verrastet etc. Auf dem derart angeordneten Heizregister 4 ist eine weitere Wärmeübertragereinheit 3 angeordnet, insbesondere darauf befestigt, wie verklebt oder verpresst oder verrastet etc. Auf der zweiten, oberen Wärmeübertragereinheit 3 ist mittels eines Halterahmens 70 die Platine 40 der Steuereinheit 5 mit ihren elektronischen Bauelementen und/oder Leistungsschaltern 50 angeordnet. Dies abdeckend und mit dem ersten Gehäuseteil 101 abdichtend verbindbar ist ein zweites Gehäuseteil 102 vorgesehen.Furthermore, a heating register 4 intended. This heater 4 is on the first heat exchanger unit 3 arranged, in particular attached thereto, such as glued or pressed or latched, etc. On the thus arranged heating register 4 is another heat exchanger unit 3 arranged, in particular attached thereto, such as glued or pressed or latched, etc. On the second, upper heat exchanger unit 3 is by means of a holding frame 70 the board 40 the control unit 5 With their electronic components and / or circuit breakers 50 arranged. This covering and with the first housing part 101 sealingly connectable is a second housing part 102 intended.
Vorteilhaft weist die zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 zumindest einen Zuflussanschluss 107 und zumindest einen Abflussanschluss 108 auf, so dass durch den Zuflussanschluss 107 ein Fluid in die Wärmeübertragereinheit 3 einströmen kann und aus dem Abflussanschluss 108 das Fluid wieder aus der Wärmeübertragereinheit 3 ausströmen kann.Advantageously, the at least one heat exchanger unit 3 at least one inflow connection 107 and at least one drain port 108 on, so through the inflow port 107 a fluid in the heat exchanger unit 3 can flow in and out of the drain connection 108 the fluid back from the heat exchanger unit 3 can flow out.
Dabei ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, dass das Gehäuse 2 das zumindest eine Heizregister 4, die zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 und die Steuereinheit 5 abdichtend umschließt. Entsprechend sind diese Komponenten vor Umwelteinflüssen, wie Feuchtigkeit und Schmutz geschützt.It is inventively advantageous that the housing 2 the at least one heating register 4 comprising at least one heat exchanger unit 3 and the control unit 5 sealingly encloses. Accordingly, these components are protected from environmental influences, such as moisture and dirt.
Dabei ist das Gehäuse 2 jedoch so ausgebildet, dass der zumindest eine Zuflussanschluss 7 und der zumindest eine Abflussanschluss 8 aus dem Gehäuse ragen oder an diesem direkt befestig oder ausgebildet sind. Dabei bedeutet dies auch, dass der Zuflussanschluss und der Abflussanschluss auch von dem Gehäuse selbst abragen können, siehe die 1 bis 7.Here is the case 2 however, designed so that the at least one inflow port 7 and the at least one drain port 8th protrude from the housing or are directly attached or formed on this. This also means that the inflow port and the outflow port can also protrude from the housing itself, see the 1 to 7 ,
Die 1 und 2 zeigen die Gestalt der elektrischen Heizeinrichtung 1 mit dem Gehäuse 2, das mehrteilig ausgebildet ist. Dabei ist das Gehäuse 2 durch einen unteren Boden 9 als erstes Gehäuseteil 101, einen oberen Deckel 10 als oberen Gehäuseteil 102 und optional mit einer Abdeckung als Gehäuseteil 6 für die Steuereinheit 5 gebildet. Dabei kann das Gehäuseteil 6 aber auch einteilig mit dem oberen Gehäuseteil 102 ausgebildet sein. Auch können mehrere Teile des Gehäuses 2 vorgesehen sein, die miteinander abgedichtet verbunden sind bzw. werden.The 1 and 2 show the shape of the electric heater 1 with the housing 2 , which is designed in several parts. Here is the case 2 through a lower floor 9 as the first housing part 101 , an upper lid 10 as upper housing part 102 and optionally with a cover as a housing part 6 for the control unit 5 educated. In this case, the housing part 6 but also in one piece with the upper housing part 102 be educated. Also, you can have multiple parts of the case 2 be provided, which are sealed together or are.
Das Ausführungsbeispiel zeigt zwei Wärmeübertragereinheiten 3, zwischen welchen ein Heizregister 4 angeordnet ist. Alternativ können auch mehr als zwei Wärmeübertragereinheiten 3 vorgesehen sein, wobei dann vorteilhaft zwischen den Wärmeübertragereinheiten 3 oder zwischen jeweils zwei Wärmeübertragereinheiten jeweils zumindest ein Heizregister 4 vorgesehen ist. Die Wärmeübertragereinheiten 3 und die Heizregister 4 wechseln sich dann vorteilhaft ab.The embodiment shows two heat exchanger units 3 between which a heating register 4 is arranged. Alternatively, more than two heat transfer units 3 be provided, in which case advantageously between the heat exchanger units 3 or between each two heat exchanger units in each case at least one heating coil 4 is provided. The heat transfer units 3 and the heating registers 4 then alternate advantageous.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Fluidverbindung zwischen zumindest zwei der Wärmeübertragereinheiten 3 innerhalb des Gehäuses 2 oder alternativ auch außerhalb des Gehäuses 2 erfolgt. In den 3 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem das Fluid durch den Zuflussanschluss 7 einströmt und aus dem Zuflussanschluss 8 ausströmt. Die erste Wärmeübertragereinheit 3 hat innerhalb des Gehäuses zwei eigene Anschlüsse als Zuflussanschluss 107 und Abflussanschluss 108 und die zweite Wärmeübertragereinheit weist ebenso jeweils einen Zuflussanschluss 107 und einen Abflussanschluss 108 auf. Dabei ist weiterhin ein jeweiliges Fluidleitungs- und Verteilmittel 120 als y-förmiges Rohr vorgesehen, welches einströmseitig die Zuflussanschlüsse 107 verbinden bzw. abströmseitig die Abflussanschlüsse 108 verbindet.It is advantageous if a fluid connection between at least two of the heat transfer units 3 inside the case 2 or alternatively outside of the housing 2 he follows. In the 3 to 7 an embodiment is shown in which the fluid through the inflow port 7 flows in and out of the inflow connection 8th flows. The first heat exchanger unit 3 has two separate connections inside the housing as an inflow connection 107 and drain connection 108 and the second heat exchanger unit also has an inflow port, respectively 107 and a drain connection 108 on. In this case, furthermore, a respective fluid conduit and distribution means 120 provided as a Y-shaped tube, which inflow the inflow connections 107 connect or downstream the drain connections 108 combines.
Dadurch wird erreicht, dass die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 parallel durchströmt werden. Alternativ könnte das Fluid aber auch seriell erst die Wärmeübertragereinheit 3, 14 durchströmen und danach die Wärmeübertragereinheit 3, 15, so dass das Fluid von der ersten Wärmeübertragereinheit 14 zur zweiten Wärmeübertragereinheit 15 geleitet wird und wieder zurückgeleitet wird.This ensures that the heat transfer units 3 . 14 . 15 to be flowed through in parallel. Alternatively, however, the fluid could also serially first the heat exchanger unit 3 . 14 flow through and then the heat exchanger unit 3 . 15 so that the fluid from the first heat exchanger unit 14 to the second heat exchanger unit 15 is routed and returned again.
Die beiden Wärmeübertragereinheiten 3 bzw. 14, 15 sind vorteilhaft für sich abgeschlossen ausgebildet, beispielsweise aus einem Aluminiumblech hergestellt. So kann jeder der Wärmeübertragereinheiten beispielsweise aus zwei metallischen Scheibenelementen ausgebildet sein, die miteinander verbunden sind und einen Fluidkanal einschließen, der von dem Fluid durchströmt werden kann. Alternativ sind aber auch andere Fertigungsverfahren möglich. So kann jede der Wärmeübertragereinheiten aus einem Boden 9 und aus einem Deckel gefertigt und montiert sein, die miteinander verbunden sind, wie beispielsweise verlötet sind.The two heat exchanger units 3 respectively. 14 . 15 are advantageously designed to be self-contained, for example, made of an aluminum sheet. For example, each of the heat exchanger units can be formed, for example, from two metallic disk elements, which are connected to one another and enclose a fluid channel, through which the fluid can flow. Alternatively, however, other manufacturing methods are possible. So each of the heat exchanger units can be made from one floor 9 and be manufactured and mounted from a lid that are connected to each other, such as soldered.
Dazu bildet der Boden 9 und der Deckel 10 jeweils einen integrierten Fluidkanal 16 aus, welcher von einem Fluid durchströmbar ist. In diesem Fluidkanal 16 können Turbulenzeinlagen 17, Dimpel 18, eine Trennwand 19 und/oder andere den Wärmeübertrag erhöhende und/oder das Fluid lenkende Elemente vorgesehen sein. In den 7 und 8 ist zu erkennen, dass eine Trennwand 19 vorgesehen ist, so dass die Wärmeübertragereinheit 3 u-förmig durchströmt wird. Dabei können die Dimpel 18 auch als Fixierlaschen ausgebildet sein.The soil forms for this purpose 9 and the lid 10 each an integrated fluid channel 16 from, which is traversed by a fluid. In this fluid channel 16 can turbulence inserts 17 , Dimple 18 , a partition 19 and / or other elements which increase the heat transfer and / or direct the fluid. In the 7 and 8th it can be seen that a partition 19 is provided so that the heat exchanger unit 3 flows through U-shaped. The dimples can 18 be designed as fixing straps.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das jeweilige Heizregister 4 jeweils zwischen dem mit dem Boden 9 und dem Deckel 10 integrierten Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 angeordnet und durch das abdichtende Verschließen des Gehäuses 2 integriert.In the embodiments shown, the respective heating register 4 between each with the ground 9 and the lid 10 integrated heat exchanger units 3 . 14 . 15 arranged and by the sealing closing of the housing 2 integrated.
Die erfindungsgemäße elektrische Heizeinrichtung 1 weist vorzugsweise mindestens ein Heizregister 4 und mindestens eine fluiddurchströmbare Wärmeübertragereinheit 3 auf, welche miteinander in thermischen Kontakt sind, so dass im Heizregister 4 entstehende Wärme an das Fluid, wie das flüssige Kühlmittel o.Ä., abgegeben werden kann. Weiterhin ist eine elektronische Steuereinheit 5 vorgesehen und insbesondere ein alles umhüllendes abdichtendes Gehäuse 2 vorgesehen.The electric heater according to the invention 1 preferably has at least one heater 4 and at least one fluid-throughflow heat exchanger unit 3 on which are in thermal contact with each other, so that in the heating coil 4 resulting heat to the fluid, such as the liquid coolant or the like, can be discharged. Furthermore, an electronic control unit 5 provided and in particular a all-enveloping sealing housing 2 intended.
Bevorzugt ist das zumindest eine Heizregister 4 an seinen beiden großflächigen Seiten im Sandwich von je einer Wärmeübertragereinheit 3, 14, 15 benachbart bzw. umgeben und mit diesen jeweils in Kontakt. Alternativ können auch mehrere Heizregister 4 und Wärmeübertragereinheiten 3 abwechselnd aufeinander in Stapelbauweise angeordnet sein, beispielsweise mittels einer modularen Bauweise für verschiedene Leistungsklassen und/oder für eine größtmögliche Variabilität der Bauabmessungen.This is preferably at least one heating register 4 on its two large sides in the sandwich of one heat exchanger unit 3 . 14 . 15 adjacent and with each in contact. Alternatively, you can also use several heating registers 4 and heat transfer units 3 be arranged alternately stacked, for example by means of a modular design for different performance classes and / or for maximum variability of the construction dimensions.
Der mindestens eine kühlmitteldurchströmte Bereich, also die mindestens eine Wärmeübertragereinheit 3 ist vorteilhaft in sich dicht bzw. geschlossen gekapselt.The at least one coolant-flowed region, that is, the at least one heat exchanger unit 3 is advantageous in itself sealed or closed.
Diese Kühlmittelkapselung bzw. -umschließung erfolgt bevorzugt durch eine Formgebung der Strömungsführung und der Fluidkanäle 16, bevorzugt aus Aluminium. Dazu können Wannen, platten Halbschalen etc. eingesetzt werden, um die Fluidkanäle auszubilden.This coolant encapsulation or enclosure is preferably carried out by shaping the flow guide and the fluid channels 16 , preferably of aluminum. For this purpose, trays, plates, half shells, etc. can be used to form the fluid channels.
Zwischen den Wannen, Platten, Halbschalen o.Ä., also in dem Fluidkanal 16, wie in den Wärmeübertragereinheiten können gezielt Turbulenzerzeuger 17, Dimpel 18 und/oder Strömungsführungsmittel zur Leistungssteigerung und Druckabfallminimierung eingebracht sein, siehe die Elemente 17 und 19. Diese Turbulenzerzeuger/Strömungsführungsmittel 17, 19 können als separate Einlegeteile eingebracht und stoffschlüssig mit der Wandung des Fluidkanals verbunden sein oder einteilig mit dieser ausgebildet sein. Eine Verbindung erfolgt vorzugsweise durch Kleben oder Verlöten. Alternativ können die Elemente 17, 19 zur Strömungsführung und Turbulierung direkt in dem Boden 9 oder dem Deckel 10 der Wärmeübertragereinheit 3 eingeprägt oder vorgeformt sein.Between the trays, plates, half shells or similar, ie in the fluid channel 16 as in the heat exchanger units can specifically turbulence generators 17 , Dimple 18 and / or flow guiding means for increasing performance and minimizing pressure drop, see the elements 17 and 19 , These turbulence generators / flow guidance means 17 . 19 can be introduced as separate inserts and cohesively connected to the wall of the fluid channel or be integrally formed therewith. A connection is preferably by gluing or soldering. Alternatively, the elements can 17 . 19 for flow guidance and turbulation directly in the ground 9 or the lid 10 the heat exchanger unit 3 embossed or preformed.
Die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 bestehen beispielsweise aus jeweils einem wannenförmigen Gehäuseteil 9, 10 inklusive separater oder integrierter Turbulierungselemente 17, 18, wobei die Gehäuseteile 9, 10 vorteilhaft verlötet oder verklebt oder anderweitig verbunden sind oder beispielsweise diese Teile miteinander über ein Dichtungselement verpresst sind.The heat transfer units 3 . 14 . 15 For example, each consist of a trough-shaped housing part 9 . 10 including separate or integrated turbulation elements 17 . 18 , where the housing parts 9 . 10 advantageously soldered or glued or otherwise connected or, for example, these parts are pressed together by a sealing element.
Im Falle der Verpressung der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 erfolgt die Verpressung beispielsweise als gesamter Stapel des Sandwiches der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 mit dem bzw. den Heizregistern 4.In the case of compression of the heat exchanger units 3 . 14 . 15 the compression takes place, for example, as a complete stack of the sandwich of the heat exchanger units 3 . 14 . 15 with the or the heating registers 4 ,
Im Falle der Verklebung der Wärmeübertragereinheit 3, 14, 15 kann das mit der Wandung des Fluidkanals verbundene oder verlötete Turbulenzelement 17 beispielsweise gleichzeitig mit der Innenseite des Bodens bzw. des Deckels 9, 10 verklebt werden. Alternativ kann das Turbulenzelement 17 bzw. können die Turbulenzelemente 17 auch mechanisch mittels Fixierlaschen, Bajonettverschluss o.Ä. verbunden sein, wie auch verlötet sein.In case of gluing the heat exchanger unit 3 . 14 . 15 may be the turbulence element connected or soldered to the wall of the fluid channel 17 for example, simultaneously with the inside of the floor or the lid 9 . 10 be glued. Alternatively, the turbulence element 17 or can the turbulence elements 17 also mechanically by means of fixing straps, bayonet lock or similar be connected as well as soldered.
Die so vorab fertig komplettierten Wärmeübertragereinheiten 3, 14 15 können beispielsweise auch separat hergestellt und dichtgeprüft werden.The so completely finished heat exchanger units 3 . 14 15 For example, they can also be manufactured separately and tightly tested.
Die mit den Turbulenzelementen 17, 18 bestückten, als eine Einheit voll verklebten oder verlöteten bzw. mechanisch komplettierten und abgedichteten Wärmeübertragereinheiten erfüllen darüber hinaus hohe Berstdruck- bzw. Festigkeitsanforderungen. Diese könnten auch durch weitere Maßnahmen, wie beispielsweise eine Außenverrippung des Bodens oder des Deckels noch weiter verbessert sein.The with the turbulence elements 17 . 18 equipped, as a unit fully bonded or soldered or mechanically completed and sealed heat exchanger units also meet high Burstdruck- or strength requirements. These could also be further improved by further measures, such as external ribbing of the floor or lid.
Die 8 zeigt, dass in den Boden 9 der Wärmeübertragereinheit Turbulenzeinlagen 17 eingelegt sind, wobei die Turbulenzeinlagen 17 beiderseits der Trennwand und an einer Stirnseite angeordnet sind, um eine u-förmige Durchströmung zu erreichen.The 8th shows that in the ground 9 the heat exchanger unit turbulence inserts 17 are inserted, the turbulence inserts 17 are arranged on both sides of the partition wall and on an end face in order to achieve a U-shaped flow.
Die Fluiddurchströmung innerhalb einer Wärmeübertragereinheit 3, 14, 15 kann einfach durchströmt sein oder u-förmig mit einer u-förmigen Umlenkung des Fluids erfolgen. Auch können anderweitige Durchströmungen vorgesehen sein.The fluid flow within a heat exchanger unit 3 . 14 . 15 can be simply flowed through or U-shaped with a U-shaped deflection of the fluid. Also, other flows can be provided.
Die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 können parallel oder auch seriell zueinander durchströmt werden. Maßgebend für die Gestaltung der Durchströmung und der Verschaltung der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 ist der einzustellende kühlmittelseitige Druckabfall, der abhängig von dem gewünschten Volumenstrom, den Kanalgeometrien innerhalb der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 und der Pumpenleistung ist.The heat transfer units 3 . 14 . 15 can flow through each other in parallel or serially. Decisive for the design of the flow and the interconnection of the heat exchanger units 3 . 14 . 15 is the adjusted coolant-side pressure drop, which depends on the desired volume flow, the channel geometries within the heat exchanger units 3 . 14 . 15 and the pump power is.
Wie es in den 1 bis 9 beispielhaft gezeigt ist, sind die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 in Paralleldurchströmung angeordnet, wobei die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 über die als y-förmiges Rohr ausgebildeten Fluidleitungs- und Verteilmittel 120 parallel geschaltet sind. Ein Höhentoleranzausgleich zwischen den Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15, welcher aufgrund der stapel- bzw. sandwichartigen Verbindung der Wärmeübertragereinheit 3, 14, 15 - Heizregister 4 - Wärmeübertragereinheit 3, 14, 15 zu gewährleisten vorteilhaft ist, kann beispielsweise mittels der y-förmigen Rohre der Fluidleitungs- und Verteilmittel 120 erfolgen, indem diese etwas verdreht werden, damit eine laterale Verschiebung der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 zu einer Höhen- bzw. Abstandsanpassung der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 führt.As it is in the 1 to 9 is exemplified, are the heat transfer units 3 . 14 . 15 arranged in parallel flow, wherein the heat transfer units 3 . 14 . 15 via the fluid line and distribution means designed as a Y-shaped tube 120 are connected in parallel. A height tolerance compensation between the heat exchanger units 3 . 14 . 15 which due to the stack or sandwich-like connection of the heat exchanger unit 3 . 14 . 15 - Heating register 4 - Heat exchanger unit 3 . 14 . 15 can be ensured, for example, by means of the y-shaped tubes of Fluidleitungs- and distribution 120 These are done by twisting them slightly so that a lateral displacement of the heat transfer units 3 . 14 . 15 to a height or distance adjustment of the heat exchanger units 3 . 14 . 15 leads.
Alternativ können die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 auch außerhalb der eigentlichen Wärmeübertragereinheiten oder außerhalb des Gehäuses 2 mittels möglichst symmetrischer Anschluss- oder Verteilrohre oder -elemente, beispielsweise y-förmiger oder gabelförmiger Verteilstücke, für eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels auf die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 verbunden werden. Dazu können die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 jeweils zwei Rohranschlussstutzen aufweisen, die in geeigneter Weise über die y-förmigen oder gabelförmigen Verteilstücke miteinander verbunden werden. Für eine serielle Durchströmung sind entsprechend Umlenkrohre oder -elemente zwischen den Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 vorgesehen.Alternatively, the heat transfer units 3 . 14 . 15 also outside the actual heat exchanger units or outside the housing 2 by means of the most symmetrical connection or distribution pipes or elements, such as y-shaped or fork-shaped distribution pieces, for a uniform distribution of the coolant as possible to the heat exchanger units 3 . 14 . 15 get connected. These can be the heat transfer units 3 . 14 . 15 each having two pipe connection pieces, which are connected to each other in a suitable manner via the y-shaped or fork-shaped distribution pieces. For a serial flow are corresponding Umlenkrohre or elements between the heat exchanger units 3 . 14 . 15 intended.
Die Verteilelemente bei Paralleldurchströmung bzw. Umlenkelemente bei serieller Durchströmung werden optional außen an den Wärmeübertragereinheiten angebracht, beispielsweise über eine lösbare oder unlösbare mechanische Schnellkupplung oder sie können auch angeflanscht sein.The distribution elements in parallel flow or deflection in serial flow are optionally attached to the outside of the heat exchanger units, for example via a detachable or permanent mechanical quick coupling or they can also be flanged.
Der Höhentoleranzausgleich zwischen den Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 kann im Fall der externen Verbindung beispielsweise mittels parallelogrammartiger Verschiebung der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 zueinander bei gleichzeitiger geringfügiger und gleichartiger Verdrehung der y-förmigen oder gabelförmigen Verteilstücke ermöglicht sein. Dies bedeutet, dass ein geringfügiger Höhenunterschied umgewandelt wird in eine geringfügige horizontale Querverschiebung der Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 zueinander.The height tolerance compensation between the heat exchanger units 3 . 14 . 15 can in the case of external connection, for example by means of parallelogram-like displacement of the heat exchanger units 3 . 14 . 15 be made possible with simultaneous minor and similar rotation of the y-shaped or fork-shaped distributors. This means that a slight difference in height is converted into a slight horizontal transverse displacement of the heat exchanger units 3 . 14 . 15 to each other.
Die 9 zeigt die Anordnung des Heizregisters 4 auf der unteren Wärmeübertragereinheit 3. Auf das gezeigte Heizregister 4 wird dann beispielsweise noch eine zweite Wärmeübertragereinheit 3 aufgesetzt, auf welche beispielsweise die Steuereinheit 5 aufgesetzt werden kann, bevor das Gehäuse 2 abgedichtet geschlossen wird. Dabei sind die Heizelemente 30 beispielsweise in fünf Reihen zu je acht Heizelementen 30 angeordnet. Diese Heizelemente 30 sind dabei in drei Gruppen angeordnet, also in zwei Gruppen zu sechzehn Heizelementen 30 und eine Gruppe zu acht Heizelementen 30. Diese werden durch die Ausbildung der Kontaktelemente 31, 32, wie der Kontaktbleche, definiert gruppiert und miteinander verschaltet.The 9 shows the arrangement of the heating register 4 on the lower heat exchanger unit 3 , On the shown heating register 4 Then, for example, still a second heat exchanger unit 3 set on which, for example, the control unit 5 can be put on before the housing 2 sealed closed. Here are the heating elements 30 For example, in five rows of eight heating elements 30 arranged. These heating elements 30 are arranged in three groups, ie in two groups of sixteen heating elements 30 and a group of eight heating elements 30 , These are due to the formation of the contact elements 31 . 32 , as the contact plates, defined grouped and interconnected.
Die 10 zeigt eine Ansicht der elektrischen Heizeinrichtung 1 mit Wärmeübertragereinheiten 3, einem Heizregister 4 zwischen den Wärmeübertrageeinheiten 3 und mit einer auf die obere Wärmeübertragereinheit 3 aufgesetzten Steuereinheit 5.The 10 shows a view of the electric heater 1 with heat transfer units 3 , a heating register 4 between the heat transfer units 3 and with one on the upper heat transfer unit 3 attached control unit 5 ,
Die 11, 12, 14 und 15 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei welchem die Verteilung des Fluids zwischen den Wärmeübertragereinheiten 3 nicht über eingangsseitige Zuleitungen 160 verteilt wird, sondern durch interne Kanäle 150 unmittelbar zwischen den Wärmeübertragereinheiten 3. Die Kanäle 150 werden gebildet, durch in Öffnungen 152 der Seitenflächen der Wärmeübertragereinheiten 3 eigesetzte Verbindungskanalelemente 151 oder durch Krägen, die von den Wärmeübertragereinheiten an ihrer Seitenfläche abragen und die vorteilhaft ineinandergreifen oder die in eine gegenüberliegende Öffnung eingreifen. Als Mittel zur Abstandskalibrierung können zwischen den Wärmeübertragereinheiten 3 abstandswahrende Mittel vorgesehen sein, welche den Abstand für die zwischen den Wärmeübertragereinheiten angeordneten Heizregister einstellen. Die Zuleitungen 160 sind als einfache, gerade Rohre ausgebildet, die ohne y-förmige Gablung auskommen können. Diese werden an den jeweiligen Zuflussanschluss 107 bzw. Abflussanschluss 108 einer der Wärmeübertragereinheiten 3 angeschlossen, weil die Verteilung des Fluids von einer Wärmeübertragereinheit zur anderen Wärmeübertragereinheit durch die Kanäle 150 erfolgt.The 11 . 12 . 14 and 15 show an alternative embodiment in which the distribution of the fluid between the heat transfer units 3 not via input-side supply lines 160 is distributed, but through internal channels 150 directly between the heat exchanger units 3 , The channels 150 are formed by in openings 152 the side surfaces of the heat exchanger units 3 set connection channel elements 151 or by collars which protrude from the heat exchanger units on its side surface and which advantageously engage or engage in an opposite opening. As means for distance calibration, between the heat transfer units 3 distance-maintaining means may be provided which adjust the distance for the arranged between the heat exchanger units heater. The supply lines 160 are designed as simple, straight tubes that can do without y-shaped fork. These are to the respective inflow connection 107 or drain connection 108 one of the heat transfer units 3 because the distribution of fluid from one heat exchanger unit to the other heat exchanger unit through the channels 150 he follows.
Die 13, 16 und 17 zeigen das Heizregister 4 im Detail. Es besteht aus einer Anordnung von PTC-Elementen 30 oder von Widerstandsheizelementen 30, welche sich bei elektrischem Stromfluss erwärmen. Zur Anschlusskontaktierung der Elemente 30 sind Kontaktbleche 31, 32 vorgesehen, die beiderseits der Elemente 30 angeordnet sind. Dabei können die Kontaktbleche in Gruppen 33 angeordnet sein, je nachdem, wie die Anzahl der Elemente 30 verschaltet bestromt werden. In 13 ist zu erkennen, dass drei Gruppen 33 von Elementen 30 angeordnet sind, die jeweils als Gruppe 33 bestromt gesteuert werden können. Beiderseits der Kontaktbleche 31, 32 sind weiterhin elektrische Isolationselemente 34 vorgesehen, um die Kontaktbleche 31, 32 gegenüber den Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 elektrisch zu isolieren. Die Kontaktbleche 31, 32 weisen seitliche Kontaktzungen 35 auf, die rechtwinklig zur Ebene der Kontaktbleche 31, 32 abragen.The 13 . 16 and 17 show the heater 4 in detail. It consists of an array of PTC elements 30 or of resistance heating elements 30 , which heat up when electric current flows. For connection contacting of the elements 30 are contact sheets 31 . 32 provided on both sides of the elements 30 are arranged. The contact plates in groups 33 be arranged, depending on how the number of elements 30 be energized. In 13 it can be seen that three groups 33 of elements 30 arranged, each as a group 33 be energized controlled. On both sides of the contact sheets 31 . 32 are still electrical insulation elements 34 provided to the contact sheets 31 . 32 opposite to the heat exchanger units 3 . 14 . 15 electrically isolate. The contact sheets 31 . 32 have lateral contact tongues 35 at right angles to the plane of the contact sheets 31 . 32 protrude.
Weiterhin ist eine Verbindungsleiste 36 oder ein Verbindungsrahmen 36 vorgesehen, welche bzw. welcher die Montage und die mechanische Verbindung der Kontaktbleche 31, 32 bewirkt. Die Kontaktfahnen 35 stehen mit der Steuereinheit 5 in elektrischer Verbindung, siehe die 5, 10 und 18.Furthermore, a connection bar 36 or a connection frame 36 provided, which or which the assembly and the mechanical connection of the contact plates 31 . 32 causes. The contact flags 35 stand with the control unit 5 in electrical connection, see the 5 . 10 and 18 ,
Die Steuereinheit 5 ist auf einer Platine 40 angeordnet bzw. mit einer solchen ausgebildet, welche auch integrierte elektronische Bauelemente und/oder Leistungsschalter 50 aufweist bzw. trägt. Diese Steuereinheit 5 ist in die elektrische Heizeinrichtung 1 integriert und thermisch an die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 angekoppelt, so dass die Abwärme der Steuereinheit 5 an die Wärmeübertragereinheiten 3, 14, 15 abgegeben werden kann, so dass die Abwärme das Fluid zusätzlich erwärmen kann.The control unit 5 is on a circuit board 40 arranged or formed with such, which also integrated electronic components and / or circuit breakers 50 has or bears. This control unit 5 is in the electric heater 1 integrated and thermal to the heat exchanger units 3 . 14 . 15 coupled, so that the waste heat of the control unit 5 to the heat exchanger units 3 . 14 . 15 can be discharged, so that the waste heat can heat the fluid in addition.
Das zumindest eine Heizregister 4 kann eine vordefinierte Anzahl von Heizelementen 30, vorzugsweise PTC-Heizelementen, aufweisen. Diese Elemente 30 sind vorzugsweise in einer Ebene angeordnet. Im Ausführungsbeispiel der 13 sind insgesamt 40 Heizelemente beispielhaft dargestellt. Die Anzahl kann jedoch variieren.The at least one heating register 4 can be a predefined number of heating elements 30 , preferably PTC heating elements. These elements 30 are preferably arranged in a plane. In the embodiment of 13 are in total 40 Heating elements exemplified. The number may vary.
Das Heizregister 4 selbst kann in eine oder mehrere Leistungs- bzw. Heizstufen unterteilt sein, siehe die 13. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Stufen vorgesehen, eine erste Stufe mit acht Heizelementen und zwei Stufen mit je sechzehn Heizelementen. Alle Leistungsstufen haben jeweils eine eigene Kontaktelektrode 32 zur Stromzuleitung vom Pluspol. Die Stromausleitung, mit dem Minuspol oder Masseanschluss verbunden, kann über eine für alle Stufen gemeinsame Kontaktelektrode 31 erfolgen.The heating register 4 itself can be subdivided into one or more power or heat levels, see the 13 , In the exemplary embodiment shown, three stages are provided, a first stage with eight heating elements and two stages with sixteen heating elements each. All power levels each have their own contact electrode 32 for power supply from the positive pole. The current outlet, connected to the negative terminal or ground terminal, can be connected via a common contact electrode for all stages 31 respectively.
Die Anzahl der Heizregister 4 ist modular wählbar und insbesondere abhängig von der gewünschten Leistungsfähigkeit. Ebenso kann aber auch die Größe eines Heizregisters entsprechend gewählt werden.The number of heating registers 4 is modular and in particular dependent on the desired performance. Likewise, however, the size of a heating register can be selected accordingly.
Eine vorteilhafte Anzahl von Heizregistern 4 ist eins bis fünf. Eine vorteilhafte Anzahl von Heizelementen je Heizregister ist ca. zwei, drei bis etwa fünfundzwanzig bzw. dreißig. Die Heizelemente 30 haben eine Dicke von 1 - 4 mm. Die Heizelemente 30 sind vorteilhaft mit einem definierten Abstand zueinander im Heizregister 4 positioniert, wobei die Heizelemente 30 durch Verklebung oder Verpressung auf den Kontaktelektroden 31, 32 fixiert sind. Der Abstand der Heizelemente 30 zueinander verhindert, dass die Heizelemente 30 sich gegenseitig thermisch beeinflussen und sich gegenseitig abregeln.An advantageous number of heating registers 4 is one to five. An advantageous number of heating elements per heater is about two, three to about twenty-five and thirty, respectively. The heating elements 30 have a thickness of 1 - 4 mm. The heating elements 30 are advantageous with a defined distance from each other in the heater 4 positioned, with the heating elements 30 by gluing or pressing on the contact electrodes 31 . 32 are fixed. The distance of the heating elements 30 each other prevents the heating elements 30 thermally influence each other and cancel each other out.
Um die Heizelemente 30 herum oder zumindest auf der Seite der Anordnung der Heizelemente 30, wo die Kontaktierung zur Leiterplatine hinführt, ist zusätzlich ein Verbindungsrahmen oder eine Verbindungsleiste 36 zwischen den Kontaktelektroden fixiert, wie verklebt oder verpresst. Dieser Verbindungsrahmen oder die Verbindungsleiste 36 ist vorzugsweise aus Kunststoff und hat folgende Aufgaben:
- - Schutz der Isolation 34 vor Knicken und somit vor elektrischem Durchschlag. Die Isolation 34 deckt die Wärmeübertragereinheit ab, um die einzuhaltende Luft- und Kriechstrecke zu überdecken.
- - Führung und Schutz der elektrischen Kontaktfahnen 35 zur Platine 40.
- - Positionierung der kompletten Wärmeübertragereinheit im/in den Außengehäuseteilen 2 der Wärmeübertragereinheiten mittels Positionierstiften 37 an der Leiste oder dem Rahmen 36.
- - Positionierung der auf der oberen Wärmeübertragereinheit zu fixierenden Platine 40 mit Bestückung über einen separaten Halterahmen mittels weiterer Positionierstifte 37. Die Platine 40 mit Bestückung wird an einem Halterahmen befestigt, welcher wiederum über die Positionierstifte 37 des besagten Verbindungsrahmens 36 bzw. der Verbindungsleiste 36 aufgenommen und auf Position gehalten ist. Der Halterahmen kann seinerseits gleichzeitig als Transportrahmen für die Platine mit Bestückung bei deren Versand dienen.
To the heating elements 30 around or at least on the side of the arrangement of the heating elements 30 , where the contact leads to the printed circuit board, is also a connection frame or a connection strip 36 fixed between the contact electrodes, as glued or pressed. This connection frame or the connection bar 36 is preferably made of plastic and has the following tasks: - - Protection of insulation 34 before kinking and thus before electrical breakdown. The isolation 34 covers the heat exchanger unit to cover the air and creepage distances to be maintained.
- - Guidance and protection of electrical contact lugs 35 to the board 40 ,
- - Positioning of the complete heat exchanger unit in / in the outer housing parts 2 the heat transfer units by means of positioning pins 37 at the bar or the frame 36 ,
- - Positioning of the board to be fixed on the upper heat exchanger unit 40 equipped with a separate holding frame by means of further positioning pins 37 , The board 40 with equipment is attached to a support frame, which in turn on the positioning pins 37 of the said connection frame 36 or the connection bar 36 recorded and held in position. The support frame can in turn serve as a transport frame for the board with equipment in their shipment.
Bei der Montage bzw. Kontaktierung der Oberflächen von Heizregister 4 und Wärmeübertragereinheit 3 ist eine dazwischen befindliche elektrische Isolierung 34 beispielsweise als Folie vorgesehen. Das Isolationsmaterial als Isolationsfolie o.Ä. zur elektrischen Isolierung zu dem bzw. den elektrisch leitenden Außengehäusen 2 oder Oberflächen der Wärmeübertragereinheiten kann auf den beiden Oberflächen des Heizregisters verklebt sein.When mounting or contacting the surfaces of heating registers 4 and heat exchanger unit 3 is an intermediate electrical insulation 34 for example, provided as a foil. The insulation material as insulation film or similar for electrical insulation to the or the electrically conductive outer housings 2 or surfaces of the heat exchanger units may be bonded to the two surfaces of the heating register.
Das Heizregister 4 inkl. der Isolation kann auf die Oberfläche der ersten Wärmeübertragereinheit 3 geklebt sein, wobei anschließend die zweite Wärmeübertragereinheit 3 auf die noch freie Oberseite des Heizregisters 4 inkl. Isolation geklebt ist bzw. wird. Die Reihenfolge der Verklebung kann auch umgekehrt werden und das Isolationsmaterial 34 kann erst auf die Oberfläche der Wärmeübertragereinheit 3 geklebt werden und danach kann erst das Heizregister 4 und die jeweilige Wärmeübertragereinheit 3 miteinander im Stapel geklebt werden.The heating register 4 including the insulation can be applied to the surface of the first heat exchanger unit 3 be glued, followed by the second heat exchanger unit 3 on the still free top of the heater 4 including insulation is glued or will. The order of bonding can also be reversed and the insulation material 34 can only reach the surface of the heat exchanger unit 3 can be glued and then only the heating register 4 and the respective heat exchanger unit 3 be stuck together in the stack.
Alternativ kann das Isolationsmaterial 34 auch nur zwischen Heizregister 4 und Wärmeübertragereinheit 3 eingelegt und der ganze Stapel verpresst werden. Dabei ist eine dauerhafte Verpressung vorteilhaft zur Fixierung des Stapels und zur Erreichung eines möglichst guten Wärmeübergangs von den Heizelementen 30 bis zum Fluid.Alternatively, the insulation material 34 also only between heating register 4 and heat exchanger unit 3 inserted and pressed the whole pile. In this case, a permanent compression is advantageous for fixing the stack and to achieve the best possible heat transfer from the heating elements 30 to the fluid.
Diese dauerhafte Verpressung kann über das Gehäuse 2 erfolgen. Auch kann die Verpressung auch durch zusätzliche separate Bauteile erfolgen.This permanent compression can be done through the housing 2 respectively. The compression can also be done by additional separate components.
Auch kann Fett o.Ä. zur weiteren Erhöhung des Wärmeübergangs an den Kontaktbereichen eingebracht werden.Also, grease or similar. be introduced to further increase the heat transfer at the contact areas.
Das Isolationsmaterial 34 kann fest sein, beispielsweise als eine Folie. Dieses kann dabei hart oder weich sein, also kompressibel oder inkompressibel. The insulation material 34 can be solid, for example as a foil. This can be hard or soft, ie compressible or incompressible.
Das Isolationsmaterial 34 kann aber auch flüssig auf die Oberflächen aufgebracht werden, beispielsweise als Beschichtung oder als Lack. Das Heizregister 4 oder auch die Oberfläche der Wärmeübertragereinheit 3 können von dem Isolationsmaterial 34 umspritzt sein oder darin eingetaucht sein. Das Isolationsmaterial 34 kann außerdem aushärtend oder nicht aushärtend sein.The insulation material 34 However, it can also be applied to the surfaces in liquid form, for example as a coating or as a lacquer. The heating register 4 or the surface of the heat exchanger unit 3 can from the insulation material 34 be splashed or be immersed in it. The insulation material 34 may also be hardening or non-hardening.
Optional kann auch eine Anschlusseinrichtung des Heizregisters 4 vorgesehen sein, die durch eine Durchführungsöffnung in einem Gehäuseteil ausgebildet ist. Darauf kann die Steuereinheit 5 angeordnet sein und mit einem weiteren Gehäuseteil abgedeckt sein. Dabei ist die Steuereinheit 5 beispielsweise von einem Abschlussdeckel 6 abgedeckt, welcher an einem Gehäuseteil abgedichtet verbunden ist.Optionally, a connection device of the heating register 4 be provided, which is formed by a passage opening in a housing part. The control unit can do this 5 be arranged and covered with a further housing part. Here is the control unit 5 for example, from a cover 6 covered, which is sealed to a housing part connected.
Die Anbindung der Steuereinheit 5 an die obere Wärmeübertragereinheit 3 erfolgt vorteilhaft über einen Halterahmen 70, der sowohl die Platine 40 als auch die daran befindlichen elektronischen Bauteile 50 auf Position hält und befestigt. Der Halterahmen 70 kann dabei gleichzeitig als Transportrahmen dienen.The connection of the control unit 5 to the upper heat exchanger unit 3 takes place advantageously via a holding frame 70 that both the circuit board 40 as well as the electronic components located thereon 50 holds in position and fastened. The support frame 70 can serve as a transport frame at the same time.
Die Platine 40 als Leiterkarte ist direkt auf dem Transport- bzw. Halterahmen 70 befestigt oder verschraubt o.Ä. und mit den elektronischen Bauelementen 50 verbunden, vorzugsweise verlötet, welche wiederum in den für sie vorgesehenen Ausbuchtungen oder Vertiefungen o.Ä. des Halterahmens 70 aufgenommen und befestigt sind.The board 40 as a printed circuit board is directly on the transport or holding frame 70 fastened or screwed or similar and with the electronic components 50 connected, preferably soldered, which in turn in the intended bulges or depressions o.Ä. of the holding frame 70 are picked up and attached.
Der Halterahmen 70 ist vorzugsweise aus Kunststoff und wird während des Positioniervorgangs mittels der Positionierstifte 37 des/der im Heizregister 4 verbauten Verbindungsrahmens 36 bzw. Verbindungsleiste 36, vorzugsweise auf der Oberseite der oberen Wärmeübertragereinheit 3, verklebt, wobei auch andere Befestigungen möglich sind, beispielsweise Verclipsen o.Ä.The support frame 70 is preferably made of plastic and is used during the positioning operation by means of the positioning pins 37 the one in the heating register 4 built connection frame 36 or connection bar 36 , preferably on top of the upper heat exchanger unit 3 , glued, with other fasteners are possible, such as clipping o.Ä.
Alternativ kann die Funktion des Halterahmens 70 auch direkt auf der Oberseite des Gehäuses 2 ausgeformt oder direkt mit angespritzt sein.Alternatively, the function of the holding frame 70 also directly on top of the case 2 molded or molded directly with.
Die Kühlung der elektronischen Bauelemente 50 oder der Leistungstransistoren erfolgt mittels großflächiger Anbindung der elektronischen Bauelemente 50 oder der Leistungstransistoren auf der Oberseite einer Wärmeübertragereinheit 3.The cooling of the electronic components 50 or the power transistors takes place by means of large-area connection of the electronic components 50 or the power transistors on top of a heat exchanger unit 3 ,
Im Falle beispielsweise eines Aluminiumdruckgussgehäuses kann die Abwärme der Leistungselektronik über die thermisch gut leitende Aluminium-Oberfläche der Wärmeübertragereinheit an das Kühlmittel abgegeben werden. So kann die Leistungselektronik vor Überhitzung geschützt werden und ebenso kann die Abwärme der Elektronik zur Erwärmung des Kühlmittels genutzt werden.In the case of, for example, an aluminum die-cast housing, the waste heat of the power electronics can be delivered to the coolant via the thermally highly conductive aluminum surface of the heat exchanger unit. Thus, the power electronics can be protected against overheating and also the waste heat of the electronics can be used to heat the coolant.
Im Falle eines Kunststoffgehäuses kann für eine gute Kühlung der elektronischen Bauelemente 50 oder der Leistungstransistoren in das Gehäuse der Wärmeübertragereinheit eine Aussparung vorgesehen werden, in der wiederum eine gut wärmeleitende Oberfläche, bevorzugt eine zusätzliche Aluminiumplatte, eingebracht wird.In the case of a plastic housing can for good cooling of the electronic components 50 or the power transistors are provided in the housing of the heat exchanger unit a recess in which in turn a good heat-conducting surface, preferably an additional aluminum plate, is introduced.
Alternativ zu der zusätzlichen Aluminiumplatte ist auch eine lokal andere Kunststoffart mit höherer Wärmeleitfähigkeit im Bereich des Gehäuses, beispielsweise mittels zusätzlich eingebrachter gut wärmeleitfähiger Partikel o.Ä., im Kühlbereich der elektronischen Bauelemente oder der Leistungstransistoren vorsehbar.As an alternative to the additional aluminum plate, a locally different type of plastic with a higher thermal conductivity in the region of the housing, for example by means of additionally introduced highly thermally conductive particles or the like, can be provided in the cooling region of the electronic components or the power transistors.
Die Anbindung der elektronischen Bauelemente oder der Leistungstransistoren auf der Aluminium-Oberfläche 80 der Wärmeübertragereinheit 3 erfolgt beispielhaft über ein Trägersubstrat, wie eine Keramikplatte, und eventuell eine Wärmeleitpaste oder einen Wärmeleitkleber insbesondere sowohl zwischen den elektronischen Bauelementen oder den Leistungstransistoren und dem Trägersubstrat als auch zwischen dem Trägersubstrat und der Aluminium-Oberfläche. Alternativ können die elektronischen Bauelemente oder die Leistungstransistoren aber auch über ein zwischenliegendes Wärmeleitmaterial auf der Aluminium-Oberfläche 80 mittels Federn o.Ä. dauerhaft angepresst werden.The connection of electronic components or power transistors on the aluminum surface 80 the heat exchanger unit 3 takes place for example via a carrier substrate, such as a ceramic plate, and possibly a thermal paste or a Wärmeleitkleber in particular both between the electronic components or the power transistors and the carrier substrate and between the carrier substrate and the aluminum surface. Alternatively, however, the electronic components or the power transistors can also have an intermediate heat conduction material on the aluminum surface 80 by means of springs or similar be pressed permanently.
Alternativ können die elektronischen Bauelemente oder die Leistungstransistoren auch als SMD-Bauteile ausgeführt sein. SMD-Bauteile werden bevorzugt direkt auf die Oberfläche der Platine gelötet.Alternatively, the electronic components or the power transistors may also be designed as SMD components. SMD components are preferably soldered directly onto the surface of the board.
Alternativ können die elektronischen Bauelemente oder die Leistungstransistoren auch anderweitig auf der Platine angebracht werden. Alternatively, the electronic components or power transistors may be otherwise mounted on the board.
Die elektrische Kontaktierung der Platine 40 mit dem Heizregister 4 erfolgt in der Regel senkrecht zur Strömungsführung des zu erwärmenden Fluids. Hierfür sind die Kontaktfahnen 35 des Heizregisters 4 senkrecht zur Ebene des Heizregisters 4 abragend ausgebildet.The electrical contacting of the board 40 with the heating register 4 takes place usually perpendicular to the flow guidance of the fluid to be heated. For this purpose, the contact flags 35 of the heating register 4 perpendicular to the heating register level 4 formed protruding.
Im Falle einer seitlichen Anbindung der Elektronik bzw. auch im Falle nur einer seitlich angebrachten Busbar bei oben aufliegender Elektronik ist dagegen keine Abwinklung der Kontaktfahnen notwendig, die Kontaktfahnen 35 können also auch in der Ebene des Heizregisters liegen.In the case of a lateral connection of the electronics or even in the case of only one side-mounted bus bar with electronics lying on top, however, no bending of the contact lugs is necessary, the contact flags 35 can therefore also be in the plane of the heating register.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die elektrische Heizeinrichtung 1 mit einem Gehäuse 2 ausgebildet ist, wobei in dem Gehäuse 2 zumindest ein Wärmeübertragereinheit 3 oder zwei, insbesondere gegenüber dem Gehäuse 2 abgeschlossene, fluiddurchströmbare Wärmeübertragereinheiten 3 und zumindest ein Heizregister 4 angeordnet sind. Dabei steht das zumindest eine Heizregister 4 in thermischem Kontakt mit zumindest einer Wärmeübertragereinheit 3 oder mit zwei der Wärmeübertragereinheiten 3 zum Wärmeaustausch zwischen dem Heizregister 4 und der jeweiligen Wärmeübertragereinheit 3. In dem Gehäuse 2 ist weiterhin eine Steuereinheit 5 vorgesehen zur Steuerung des zumindest einen Heizregisters 4.An embodiment provides that the electric heater 1 with a housing 2 is formed, wherein in the housing 2 at least one heat exchanger unit 3 or two, especially with respect to the housing 2 sealed, fluid-throughflow heat exchanger units 3 and at least one heating register 4 are arranged. This is at least one heating register 4 in thermal contact with at least one heat exchanger unit 3 or with two of the heat transfer units 3 for heat exchange between the heating coil 4 and the respective heat exchanger unit 3 , In the case 2 is still a control unit 5 provided for controlling the at least one heating register 4 ,
Die jeweilige Wärmeübertragereinheit 3 weist jeweils zumindest einen Zuflussanschluss 107 und zumindest einen Abflussanschluss 108 auf, wobei die Wärmeübertragereinheiten 3 derart fluidströmungsverschaltet sind, dass sie seriell und/oder parallel durchströmbar sind. Dadurch kann je nach Bedarf und Bauraum eine geeignete Verschaltung gewählt werden.The respective heat exchanger unit 3 each has at least one inflow port 107 and at least one drain port 108 on, with the heat transfer units 3 are fluid-flow-connected so that they can be flowed through serially and / or in parallel. As a result, a suitable interconnection can be selected depending on requirements and installation space.
Zur Verschaltung der Wärmeübertragereinheiten 3 sind Fluidleitungs- und verteilungsmittel 120 vorgesehen zum Verbinden von zumindest einem ersten Zuflussanschluss 107 einer ersten Wärmeübertragereinheit 3 mit einem zweiten Zuflussanschluss 107 einer zweiten Wärmeübertragereinheit 3 und/oder zum Verbinden von zumindest einem ersten Abflussanschluss 108 einer ersten Wärmeübertragereinheit 3 mit einem zweiten Abflussanschluss 108 einer zweiten Wärmeübertragereinheit 3, siehe beispielsweise 7, und/oder zum Verbinden von zumindest einem Abflussanschluss 108 einer ersten Wärmeübertragereinheit 3 mit einem Zuflussanschluss 107 einer zweiten Wärmeübertragereinheit 3.For interconnection of the heat exchanger units 3 Fluid conduit and distribution means 120 are provided for connecting at least a first inflow port 107 a first heat exchanger unit 3 with a second inflow port 107 a second heat exchanger unit 3 and / or for connecting at least a first outflow port 108 a first heat exchanger unit 3 with a second drain connection 108 a second heat exchanger unit 3 , see for example 7 , and / or for connecting at least one drain port 108 a first heat exchanger unit 3 with an inflow connection 107 a second heat exchanger unit 3 ,
Die Fluidleitungs- und verteilungsmittel 120 sind mit einem Zuflussanschluss 107 und/oder mit einem Abflussanschluss 108 verbunden, wobei die Verbindung zwischen dem Fluidleitungs- und verteilungsmittel 120 und dem Zuflussanschluss 107 oder dem Abflussanschluss 108 eine Dichtstelle 200 ausbildet, welche die Verbindung abdichtet.The fluid conduit and distribution means 120 are provided with an inflow port 107 and / or with a drain connection 108 connected, wherein the connection between the fluid conduit and distribution means 120 and the inflow port 107 or the drain connection 108 a sealing point 200 training, which seals the connection.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn einzelne der Dichtstellen 200 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sind. Auch kann es sein, dass alle Dichtstellen 200 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sind.It may be advantageous if individual of the sealing points 200 inside the case 2 are arranged. Also, it may be that all sealing points 200 inside the case 2 are arranged.
Alternativ können auch einzelne der Dichtstellen 200 außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sein. Auch können alle Dichtstellen 200 außerhalb des Gehäuses angeordnet sein.Alternatively, some of the sealing points 200 outside the case 2 be arranged. Also, all sealing points 200 be arranged outside the housing.
Dabei können einzelne oder alle Fluidleitungs- und verteilungsmittel 120 als Rohrelement ausgebildet sein, welches einströmseitig anschließbar ist und ausströmseitig zum Verbinden von zumindest einem ersten Zuflussanschluss 107 einer ersten Wärmeübertragereinheit 3 mit einem zweiten Zuflussanschluss 107 einer zweiten Wärmeübertragereinheit 3 dient oder welches ausströmseitig anschließbar ist und einströmseitig zum Verbinden von zumindest einem ersten Abflussanschluss 108 einer ersten Wärmeübertragereinheit 3 mit einem zweiten Abflussanschluss 108 einer zweiten Wärmeübertragereinheit 3 dient oder einströmseitig zum Verbinden von zumindest einem Abflussanschluss 108 einer ersten Wärmeübertragereinheit 3 und abströmseitig zum Verbinden von zumindest einem Zuflussanschluss 107 einer zweiten Wärmeübertragereinheit 3 dient.In this case, individual or all fluid conduit and distribution means 120 may be formed as a tubular element which can be connected on the inflow side and outflow for connecting at least one first inflow port 107 a first heat exchanger unit 3 with a second inflow port 107 a second heat exchanger unit 3 serves or which can be connected downstream and on the inflow side for connecting at least one first outflow port 108 a first heat exchanger unit 3 with a second drain connection 108 a second heat exchanger unit 3 serves or inflow to connect at least one drain port 108 a first heat exchanger unit 3 and downstream for connecting at least one inflow port 107 a second heat exchanger unit 3 serves.
Auch kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohrelement 300 y-förmig oder gabelförmig ausgebildet ist mit einem einströmseitigen rohrförmigen Bereich 302 und zumindest zwei ausströmseitigen rohrförmigen Bereichen 301 oder das Rohrelement y-förmig oder gabelförmig ausgebildet ist mit einem ausströmseitigen rohrförmigen Bereich 302 und zumindest zwei einströmseitigen rohrförmigen Bereichen 301 oder beiderseits y-förmig oder gabelförmig mit zumindest zwei einströmseitigen rohrförmigen Bereichen und zumindest zwei ausströmseitigen rohrförmigen Bereichen oder ein einfaches Rohrelement mit einem einströmseitigen rohrförmigen Bereich und einem ausströmseitigen rohrförmigen Bereich, siehe 7.It may also be advantageous if the tubular element 300 Y-shaped or fork-shaped is formed with an inflow-side tubular portion 302 and at least two outflow-side tubular portions 301 or the pipe element is Y-shaped or fork-shaped with an outflow-side tubular portion 302 and at least two upstream-side tubular portions 301 or on both sides y-shaped or fork-shaped with at least two inflow-side tubular regions and at least two outflow-side tubular regions or a simple tube element with an inflow-side tubular region and an outflow-side tubular region, see 7 ,
Dabei kann ein Fluidleitungs- und verteilungsmittel 120 auch ein Kragenelement aufweisen, welches an einer Wärmeübertragereinheit 3 ausgebildet ist und mit einer Öffnung oder einem Kragenelement einer anderen Wärmeübertragereinheit kooperiert.In this case, a fluid conduit and distribution means 120 may also have a collar element, which on a heat exchanger unit 3 is formed and cooperates with an opening or a collar element of another heat exchanger unit.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass zumindest ein Heizregister 4 eine Mehrzahl an elektrisch aufheizbaren Heizelementen 30 und Kontaktelemente 31, 32 aufweist, welche die Heizelemente 30 elektrisch kontaktieren, wobei Verbindungsmittel 36 vorgesehen sind, welche mit den Kontaktelementen 31, 32 verbunden sind, welche die Kontaktelemente 31, 32 halten und/oder abstützen. Diese Verbindungsmittel 36 sind beispielsweise als zumindest eine Verbindungsleiste oder als mehrere Verbindungsleisten oder als Verbindungsrahmen ausgebildet. Als Kontaktelemente 31, 32 werden beispielsweise Kontaktbleche verstanden.An embodiment provides that at least one heating coil 4 a plurality of electrically heatable heating elements 30 and contact elements 31 . 32 which has the heating elements 30 electrically contact, wherein connecting means 36 are provided, which with the contact elements 31 . 32 are connected, which are the contact elements 31 . 32 hold and / or support. These connecting means 36 For example, are formed as at least one connection bar or as multiple connection bars or as a connection frame. As contact elements 31 . 32 For example, contact plates are understood.
Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Heizelemente 30 in zumindest einer flächigen Anordnung angeordnet sind und die Kontaktelemente 31, 32 einer flächigen Anordnung die Heizelemente dieser flächigen Anordnung an einer ersten Seite und an einer gegenüberliegenden, beabstandeten zweiten Seite elektrisch kontaktieren. Dadurch kann ein gezielter Stromfluss durch die elektrischen Heizelemente 30 zu deren Erwärmung erreicht werden.It is also advantageous if the heating elements 30 are arranged in at least one planar arrangement and the contact elements 31 . 32 a planar arrangement of the heating elements electrically contacting this planar arrangement on a first side and on an opposite, spaced second side. This allows a targeted flow of current through the electrical heating elements 30 to be heated.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Kontaktelemente 31, 32 einer flächigen Anordnung erste Kontaktelemente 31 und zweite Kontaktelemente 32 aufweist, wobei die ersten Kontaktelemente 31 die Heizelemente 30 an der ersten Seite kontaktieren und die zweiten Kontaktelemente 32 die Heizelemente 30 an der zweiten Seite kontaktieren, wobei die ersten und die zweiten Kontaktelemente 31, 32 beabstandet zueinander angeordnet sind, derart, dass das Verbindungsmittel 36 oder die Verbindungsmittel 36 zwischen die ersten und die zweiten Kontaktelemente 31, 32 greifen. Dabei kann beispielsweise auch nur ein erstes oder zweites Kontaktelement oder mehrere davon vorgesehen sein und beispielsweise ein oder mehrere zweite Kontaktelemente.It is also advantageous if the contact elements 31 . 32 a planar arrangement of first contact elements 31 and second contact elements 32 having, wherein the first contact elements 31 the heating elements 30 contact on the first side and the second contact elements 32 the heating elements 30 contact on the second side, wherein the first and the second contact elements 31 . 32 spaced from each other, such that the connecting means 36 or the connecting means 36 between the first and the second contact elements 31 . 32 to grab. In this case, for example, only a first or second contact element or more thereof may be provided and, for example, one or more second contact elements.
Bevorzugt ist das Verbindungsmittel 36 als Verbindungsleiste oder als Verbindungsrahmen ausgebildet, an welche bzw. an welchen sich erste Kontaktelemente 31 und zweite Kontaktelemente 32 unter einem definierten Abstand zueinander abstützen, siehe 16 oder 17. So ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest ein Verbindungsmittel 36 als Verbindungsleiste an einer Seite der Kontaktelemente 31 und der Heizelemente 32 angeordnet ist und von der Seite kommend zwischen die Kontaktelemente 31, 32 greift. Die 16, 17 lassen erkennen, dass die Verbindungsleiste 36 teilweise zwischen die Kontaktelemente 31, 32 greift und damit den Abstand der Kontaktelemente 31, 32 definiert. Auch können alternativ zu den 16, 17 mehrere Verbindungsmittel 36 als Verbindungsleiste vorgesehen sein, welche jeweils an einer Seite der Kontaktelemente 31, 32 und der Heizelemente 30 angeordnet sind und von der Seite kommend zwischen die Kontaktelemente 31, 32 greifen. Dabei könnten auch mehrere Verbindungsmittel 36 als Verbindungsleiste vorgesehen sein, welche rahmenartig angeordnet sind oder dass ein Verbindungsmittel 36 als Verbindungsrahmen vorgesehen ist, welche oder welcher die Kontaktelemente 31, 32 und die Heizelemente 30 im Wesentlichen umgreifen, wobei die Verbindungsleisten oder der Verbindungsrahmen von außen kommend zwischen die Kontaktelemente 31, 32 greifen.Preferably, the connecting means 36 formed as a connection bar or as a connection frame, to which or at which first contact elements 31 and second contact elements 32 support each other at a defined distance, see 16 or 17 , So it is particularly advantageous if at least one connecting means 36 as a connection bar on one side of the contact elements 31 and the heating elements 32 is arranged and coming from the side between the contact elements 31 . 32 attacks. The 16 . 17 Let's recognize that the connection bar 36 partially between the contact elements 31 . 32 engages and thus the distance of the contact elements 31 . 32 Are defined. Also, as an alternative to the 16 . 17 several connecting means 36 be provided as a connection strip, which in each case on one side of the contact elements 31 . 32 and the heating elements 30 are arranged and coming from the side between the contact elements 31 . 32 to grab. It could also be several fasteners 36 be provided as a connection bar, which are arranged like a frame or that a connecting means 36 is provided as a connection frame, which or which the contact elements 31 . 32 and the heating elements 30 embrace substantially, wherein the connecting strips or the connecting frame coming from the outside between the contact elements 31 . 32 to grab.
Zur Erreichung einer stabilen Gestaltung als vormontierbare Baueinheit von Heizelementen 30, Kontaktelementen 31, 32 und Verbindungsmittel 36 gegebenenfalls mit Isolation ist es auch vorteilhaft, wenn die Kontaktelemente 31, 32 mit dem Verbindungsmittel 36 oder mit den Verbindungsmitteln 36 verklebt oder verpresst sind. Auch ist es dabei vorteilhaft, wenn die Heizelemente 30 mit den Kontaktelementen 31. 32 verklebt sind und wenn optional eine Isolation auf den Kontaktelementen 31, 32 verklebt ist.To achieve a stable design as a preassembled unit of heating elements 30 , Contact elements 31 . 32 and connecting means 36 optionally with insulation, it is also advantageous if the contact elements 31 . 32 with the connecting means 36 or with the connection means 36 glued or pressed. It is also advantageous if the heating elements 30 with the contact elements 31 , 32 are glued and if optional insulation on the contact elements 31 . 32 is glued.
Zur einfacheren stabilen Gestaltung ist es auch vorteilhaft, wenn die Kontaktelemente 31, 32 als Kontaktbleche ausgebildet sind.For easier stable design, it is also advantageous if the contact elements 31 . 32 are formed as contact sheets.
Zur elektrischen Kontaktierung weisen die Kontaktelemente 31, 32 Anschlusselemente 35 als Kontaktfahnen oder Kontaktzungen oder Anschlussbolzen auf. Diese sind einerseits mit dem jeweiligen Anschlusselement verbunden und können als Steckverbindung beispielsweise mit der Steuereinheit verbunden werden.For electrical contacting, the contact elements 31 . 32 connection elements 35 as contact lugs or contact tongues or connecting bolts. These are on the one hand connected to the respective connection element and can be connected as a connector, for example, with the control unit.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass das Gehäuse 2 das zumindest eine Heizregister 4, die zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3, 14, 15 und die Steuereinheit 5 abdichtend umschließt und aus zumindest zwei Gehäuseteilen besteht, welche abdichtend miteinander verbunden sind. Dadurch kann eine einfachere Montage erreicht werden, siehe auch die 1 und 2. Es ist auch für einen einfacheren Anschluss der elektrischen Heizeinrichtung 1 vorteilhaft, wenn der zumindest eine Zuflussanschluss 7 und der zumindest eine Abflussanschluss 8 aus dem Gehäuse 2 ragen. Dies kann auch nur bedeuten, dass der zumindest eine Zuflussanschluss 7 und der zumindest eine Abflussanschluss 8 von dem Gehäuse 2 abragen und mit diesem verbunden oder einteilig ausgebildet sind.An embodiment provides that the housing 2 the at least one heating register 4 comprising at least one heat exchanger unit 3 . 14 . 15 and the control unit 5 sealingly encloses and consists of at least two housing parts which are sealingly connected to each other. This allows a simpler installation can be achieved, see also the 1 and 2 , It is also for easier connection of the electric heater 1 advantageous if the at least one inflow port 7 and the at least one drain port 8th out of the case 2 protrude. This can only mean that the at least one inflow connection 7 and the at least one drain port 8th from the case 2 protrude and connected to this or formed in one piece.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind zumindest zwei Gehäuseteile 101, 102 in zumindest einer Teilungsebene 103 miteinander abdichtend verbindbar und/oder gegebenenfalls zumindest ein Gehäuseteil 104 auf ein anderes Gehäuseteil 102 abdichtend aufsetzbar.In one embodiment, at least two housing parts 101 . 102 in at least one division level 103 sealingly connectable with each other and / or optionally at least one housing part 104 on another housing part 102 sealing placed.
Dabei ist gemäß der 2 und 3 die zumindest eine Teilungsebene auf der Höhe zumindest eines Zuflussanschlusses 7 und/oder zumindest eines Abflussanaschlusses 8 angeordnet und schneidet diesen vorteilhaft, insbesondere mittig. Alternativ oder zusätzlich ist es auch vorteilhaft, wenn zumindest eine Teilungsebene abseits zumindest eines Zuflussanschlusses 7 und/oder zumindest eines Abflussanschlusses 8 angeordnet ist, siehe beispielsweise die Teilungsebene 400 zwischen den Gehäuseteilen 104 und 102.It is according to the 2 and 3 the at least one graduation level at the level of at least one inflow port 7 and / or at least one drainage attachment 8th arranged and cuts this advantageous, especially in the middle. Alternatively or additionally, it is also advantageous if at least one dividing plane apart from at least one inflow connection 7 and / or at least one drain port 8th is arranged, for example, see the division plane 400 between the housing parts 104 and 102 ,
Zur sicheren abgedichteten Verbindung sind die Gehäuseteile 101, 102, 104 oder zumindest einzelne der Gehäuseteile 101, 102, 104 mittels einer formschlüssigen, stoffschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung abgedichtet miteinander verbunden, insbesondere auch unter Zwischenanordnung zumindest eines Dichtungselements. So können die Gehäuseteile 101, 102, 104 oder zumindest einzelne der Gehäuseteile mittels Verschraubung, Vercrimpung, Bördelung, Schlitzwellenbördelung, Verklebung, Verschweißung etc. miteinander verbunden sein. Auch können sie einteilig gespritzt sein.For safe sealed connection are the housing parts 101 . 102 . 104 or at least some of the housing parts 101 . 102 . 104 sealed by a positive, cohesive and / or non-positive connection with each other, in particular also with interposition of at least one sealing element. So can the housing parts 101 . 102 . 104 or at least one of the housing parts by means of Bolting, crimping, flanging, Schlitzwellenbördelung, bonding, welding etc. connected to each other. Also, they can be injected in one piece.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die in dem Gehäuse 2 angeordnete zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 und/oder das zumindest eine Heizregister 4 und/oder die Steuereinheit 5 mittels an dem zumindest einen Heizregister 4 befestigten Positionierstiften 37 angeordnet und/oder gehalten sind, siehe die 16 und 17. Dazu können die Positionierstifte 37 des zumindest einen Heizregisters 4 in dem Gehäuse 2 oder in Gehäuseteilen 101, 102, 104 aufgenommen und gehalten sein.Also, it is advantageous if the in the housing 2 arranged at least one heat exchanger unit 3 and / or the at least one heating register 4 and / or the control unit 5 by means of at least one heating register 4 attached positioning pins 37 arranged and / or held, see the 16 and 17 , These can be the positioning pins 37 of the at least one heating register 4 in the case 2 or in housing parts 101 . 102 . 104 be recorded and held.
Auch kann es vorteilhaft sein, wenn die in dem Gehäuse 2 angeordnete zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 und/oder das zumindest eine Heizregister 4 und/oder die Steuereinheit 5 mittels einer Überanpressung zwischen Gehäuseteilen 101, 102, 104 entgegen einer internen Relativbewegung innerhalb des Gehäuses 2 beaufschlagt sind.Also, it may be advantageous if the in the housing 2 arranged at least one heat exchanger unit 3 and / or the at least one heating register 4 and / or the control unit 5 by means of an overpressure between housing parts 101 . 102 . 104 against internal relative movement within the housing 2 are charged.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse 2 oder zumindest ein Gehäuseteil 101, 102, 104 ein elastisches oder dämpfendes Element 500 aufweist, welches aufgrund der Anpressung oder Überanpressung zwischen den Gehäuseteilen 101, 102 komprimiert wird und eine Beaufschlagung bewirkt. Dabei kann das elastische oder dämpfende Element 500 an dem Gehäuse 2 oder zumindest an einem Gehäuseteil 101, 102, 104 angebracht sein, wie angespritzt, umspritzt oder eingelegt sein.It is also advantageous if the housing 2 or at least one housing part 101 . 102 . 104 an elastic or damping element 500 which, due to the contact pressure or Überanpressung between the housing parts 101 . 102 is compressed and causes a loading. In this case, the elastic or damping element 500 on the housing 2 or at least on a housing part 101 . 102 . 104 be attached, as sprayed, overmoulded or inserted.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die in dem Gehäuse 2 angeordnete zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 und/oder das zumindest eine Heizregister 4 und/oder die Steuereinheit 5 als vormontierte Einheit in zumindest einem Gehäuseteil 101, 102, 104 angeordnet und befestigt ist, wie insbesondere verrastet und/oder verklebt etc. ist.It is particularly advantageous if in the housing 2 arranged at least one heat exchanger unit 3 and / or the at least one heating register 4 and / or the control unit 5 as a preassembled unit in at least one housing part 101 . 102 . 104 is arranged and fixed, as in particular latched and / or glued etc. is.
Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn das Gehäuse 2 zumindest zwei Gehäuseteile 101, 102 aufweist, welche die zumindest eine Wärmeübertragereinheit 3 und das zumindest eine Heizregister 4 aufnimmt, wobei ein weiteres Gehäuseteil 104 vorgesehen ist, welches mit einem der beiden Gehäuseteile 102 verbunden ist, welches die Steuereinheit 5 aufnimmt.It is also advantageous if the housing 2 at least two housing parts 101 . 102 which has the at least one heat exchanger unit 3 and that at least one heating register 4 receives, with another housing part 104 is provided, which with one of the two housing parts 102 connected, which is the control unit 5 receives.
Die Erfindung betrifft grundsätzlich auch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizeinrichtung 1 mit einem Gehäuse 2, zumindest einer Wärmeübertragereinheit 3, zumindest einem Heizregister 4 und einer Steuereinheit 5. Dabei ist vorteilhaft in dem Gehäuse 2 die zumindest eine, insbesondere gegenüber dem Gehäuse 2 abgeschlossene, fluiddurchströmbare Wärmeübertragereinheit 3 und das zumindest eine Heizregister 4 angeordnet, wobei das zumindest eine Heizregister 4 in thermischem Kontakt mit der zumindest einen Wärmeübertragereinheit 3 gebracht wird zum Wärmeaustausch zwischen dem Heizregister 4 und der zumindest einen Wärmeübertragereinheit 3, wobei in das Gehäuse 2 weiterhin die Steuereinheit 5 angeordnet wird, bevor das Gehäuse, insbesondere staubund/oder fluiddicht, verschlossen wird.In principle, the invention also relates to a method for producing an electrical heating device 1 with a housing 2 , at least one heat exchanger unit 3 , at least one heating register 4 and a control unit 5 , It is advantageous in the housing 2 the at least one, in particular with respect to the housing 2 sealed, fluid-throughflow heat exchanger unit 3 and that at least one heating register 4 arranged, wherein the at least one heating coil 4 in thermal contact with the at least one heat exchanger unit 3 is brought to the heat exchange between the heater 4 and the at least one heat transfer unit 3 , being in the case 2 continue the control unit 5 is arranged before the housing, in particular dust and / or fluid-tight, is closed.
Dabei kann das zumindest eine Heizregister 4 mit einer Anzahl von Heizelementen 30 und Kontaktelementen 31, 32 derart vormontiert werden, dass die Heizelemente 30 zwischen zwei Ebenen von Kontaktelementen 31, 32 angeordnet sind. Alternativ können auch mehrere Ebenen von Heizelementen 30 vorgesehen sein, die jeweils zwischen Kontaktelementen 31, 32 angeordnet sind.This can be at least one heater 4 with a number of heating elements 30 and contact elements 31 . 32 be pre-assembled so that the heating elements 30 between two levels of contact elements 31 . 32 are arranged. Alternatively, you can have multiple levels of heating elements 30 be provided, each between contact elements 31 . 32 are arranged.
Für die Herstellung einer elektrischen Heizeinrichtung 1 können die Heizelemente 30 mit den Kontaktelementen 31, 32 dauerfest verbunden werden, insbesondere durch Verkleben und/oder Verpressen. Dabei können die Kontaktelemente 31, 32 auch mittels zumindest eines Verbindungsmittels 36 verbunden und lagefest angeordnet werden, insbesondere mittels einer Verbindungsleiste oder mittels eines Verbindungsrahmens.For the production of an electric heater 1 can the heating elements 30 with the contact elements 31 . 32 permanently connected, in particular by gluing and / or pressing. In this case, the contact elements 31 . 32 also by means of at least one connecting means 36 be arranged connected and fixed in position, in particular by means of a connecting bar or by means of a connecting frame.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Heizregister 4 beidseitig mit einer elektrischen Isolierung 34 auf den von den Heizelementen 30 abgewandten Seitenflächen der Kontaktelemente 31, 32 versehen ist, wobei die jeweilige elektrische Isolierung 34 auf die abgewandten Seitenflächen der Kontaktelemente 31, 32 platziert wird, insbesondere aufgeklebt und/oder mechanisch verbunden und/oder stoffschlüssig verbunden wird. Dadurch wird eine sichere lagefeste Isolierung erreicht, siehe 16.It is also particularly advantageous if the heating coil 4 on both sides with electrical insulation 34 on the of the heating elements 30 remote side surfaces of the contact elements 31 . 32 is provided, wherein the respective electrical insulation 34 on the remote side surfaces of the contact elements 31 . 32 is placed, in particular glued and / or mechanically connected and / or materially connected. As a result, a secure position-resistant insulation is achieved, see 16 ,
Auch ist das mit der elektrischen Isolierung 34 versehene Heizregister 4 mit einer ersten Wärmeübertragereinheit 3 verbunden, wobei das Heizregister 4 mit einer ersten elektrischen Isolierung 34 der elektrischen Isolierungen 34 auf der Wärmeübertragereinheit 3 platziert und mit dieser verbunden wird, insbesondere aufgeklebt und/oder mechanisch verbunden und/oder stoffschlüssig verbunden wird. Nach dem Verbinden des Heizregisters 4 mit der ersten Wärmeübertragereinheit 3 kann eine zweite Wärmeübertragereinheit 3 auf einer der ersten Isolierung 34 gegenüberliegenden zweiten elektrischen Isolierung 34 platziert und mit dem Heizregister 4 verbunden werden, insbesondere aufgeklebt und/oder mechanisch verbunden und/oder stoffschlüssig verbunden werden.Also, that's with the electrical insulation 34 provided heating register 4 with a first heat exchanger unit 3 connected, the heating register 4 with a first electrical insulation 34 the electrical insulation 34 on the heat exchanger unit 3 is placed and connected to this, in particular glued and / or mechanically connected and / or materially connected. After connecting the heating register 4 with the first heat exchanger unit 3 may be a second heat exchanger unit 3 on one of the first insulation 34 opposite second electrical insulation 34 placed and with the heating register 4 be connected, in particular adhesively bonded and / or mechanically connected and / or materially connected.
Alternativ kann auch eine erste Wärmeübertragereinheit 3 mit einer elektrischen Isolierung 34 versehen werden, wobei die elektrische Isolierung 34 auf einer Seitenfläche der ersten Wärmeübertragereinheit 3 platziert und verbunden wird, insbesondere durch Verkleben und/oder mechanisches Verbinden und/oder stoffschlüssiges Verbinden, wobei anschließend ein Heizregister 4 mit einer Seitenfläche auf der elektrischen Isolierung 34 der ersten Wärmeübertragereinheit 3 platziert und verbunden wird, insbesondere durch Verkleben und/oder mechanisches Verbinden und/oder stoffschlüssiges Verbinden. Danach kann eine zweite Wärmeübertragereinheit 3 mit einer elektrischen Isolierung 34 versehen werden, wobei die elektrische Isolierung 34 auf einer Seitenfläche der zweiten Wärmeübertragereinheit 3 platziert und verbunden wird, insbesondere durch Verkleben und/oder mechanisches Verbinden und/oder stoffschlüssiges Verbinden, wobei anschließend die zweite Wärmeübertragereinheit 3 mit der elektrischen Isolierung 34 mit dem Heizregister 4 verbunden wird, welches bereits mit der ersten Wärmeübertragereinheit 3 verbunden ist, wobei das Verbinden der elektrischen Isolierung 34 der zweiten Wärmeübertragereinheit 3 mit dem Heizregister 4 insbesondere durch Verkleben und/oder mechanisches Verbinden und/oder stoffschlüssiges Verbinden erfolgt.Alternatively, a first heat exchanger unit 3 with an electrical insulation 34 be provided, the electrical insulation 34 on a side surface of the first heat exchanger unit 3 is placed and connected, in particular by gluing and / or mechanical bonding and / or cohesive bonding, followed by a heating coil 4 with a side surface on the electrical insulation 34 the first heat exchanger unit 3 is placed and connected, in particular by gluing and / or mechanical bonding and / or cohesive bonding. Thereafter, a second heat transfer unit 3 with an electrical insulation 34 be provided, the electrical insulation 34 on a side surface of the second heat exchanger unit 3 is placed and connected, in particular by gluing and / or mechanical bonding and / or cohesive bonding, wherein then the second heat exchanger unit 3 with the electrical insulation 34 with the heating register 4 which is already connected to the first heat exchanger unit 3 is connected, wherein connecting the electrical insulation 34 the second heat exchanger unit 3 with the heating register 4 in particular by gluing and / or mechanical bonding and / or cohesive bonding takes place.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die elektrische Isolierung 34 als Folie, Lack oder Beschichtung aufgebracht wird, wie insbesondere als Kunststoffschicht.It is also advantageous if the electrical insulation 34 is applied as a film, paint or coating, in particular as a plastic layer.
Es ist auch vorteilhaft, wenn die elektrische Isolierung 34 aufgelegt, aufgespritzt, durch Walzen, Sprühen oder Tauschen aufgebracht wird oder angespritzt oder umspritzt wird.It is also beneficial if the electrical insulation 34 is applied, sprayed on, applied by rolling, spraying or swapping or is sprayed or overmoulded.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die elektrische Isolierung 34 als kompressible oder inkompressible Isolierung vorgesehen ist.It is also advantageous if the electrical insulation 34 is provided as a compressible or incompressible insulation.
Die Beschreibung beschreibt verschiedene Ausführungsbeispiele deren Merkmale grundsätzlich miteinander kombinierbar sind.The description describes various embodiments whose features are basically combined with each other.
Die 19 und 20 zeigen die Platine 40 mit oder ohne den Halterahmen 70.The 19 and 20 show the board 40 with or without the support frame 70 ,
Wie bereits oben ausgeführt, können die y-förmigen oder gabelförmigen Verbindungselemente, wie Rohrelement, eine Höhentoleranz zwischen den Wärmeübertragereinheiten ausgleichen.As already stated above, the y-shaped or fork-shaped connecting elements, such as tubular element, can compensate for a height tolerance between the heat exchanger units.
Die Anbindung der Fluidleitungs- und -verteilungsmittel 120 an die Wärmeübertragereinheiten 3 kann mittels lösbarer oder unlösbarer mechanischer Kupplungen, wie beispielsweise Schnellkupplungen, oder Anflanschungen bzw. sonstiger Abdichtungsmöglichkeiten erfolgen.The connection of the fluid conduit and distribution means 120 to the heat transfer units 3 can be done by means of detachable or non-detachable mechanical couplings, such as quick couplings, or flanges or other sealing options.
Auch kann ein gezielter Einsatz von Turbulenzerzeugern und/oder Strömungsführungsmitteln zur Leistungssteigerung und Druckabfallminimierung vorgesehen werden. Dabei können die Turbulenzerzeuger und/oder Strömungsführungsmittel in die Fluidkanäle der Wärmeübertragereinheiten eingebracht und stoffschlüssig mit einer Wandung der Wärmeübertragereinheiten verbunden werden. Diese Turbulenzerzeuger und/oder Strömungsführungsmittel können vorteilhaft als separate Einlegeteile oder/und Einprägungen in der Wärmeübertragereinheit ausgeführt sein.Also, a targeted use of turbulence generators and / or flow control means to increase performance and pressure drop minimization can be provided. In this case, the turbulence generators and / or flow guidance means can be introduced into the fluid channels of the heat exchanger units and connected to a wall of the heat exchanger units in a materially bonded manner. These turbulence generators and / or flow guidance means can advantageously be designed as separate inserts or / and indentations in the heat exchanger unit.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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EP 1872986 A1 [0016]EP 1872986 A1 [0016]
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EP 2637475 A1 [0016]EP 2637475 A1 [0016]
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EP 2440004 B1 [0016]EP 2440004 B1 [0016]
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